卫星光污染或影响空间天文望远镜观测,研究警告需降污染
发表时间:2026-01-13
因卫星数量不断增多,其影响范围开始扩大,不止对地面上的望远镜产生影响,就连太空中的“天眼”也不可避免受到干扰。一项最新研究表明,在未来十年的时间里,太空望远镜所拍摄的照片,极有可能大部分都会被卫星的反光“污染”。
卫星数量激增现状
早在十年之前,那时绕地球飞行的卫星数目还相当有限,然而在最近这些年呈现出了爆发似的增长态势。在2019年那个时候大概仅有75个而已,可是如今已然快速地增长到了1.5万个之多。这个数字出现如此巨大的变化主要是受益于火箭发射成本大幅度地下跌,从而致使商业公司以及科研机构都能够更为频繁地朝着太空发射载荷 。
这些卫星,数量并非仅仅是多,它们处于不同轨道分布状态,特别是低地球轨道,呈现出异常拥挤的状况。它们共同构建起一个巨大的网络,该网络虽给通信以及遥感带来便利,然而却也在悄悄改变太空的环境。这种快速增长的态势,短期内是看不到尽头的,预计未来在轨卫星的总数将会持续不断地攀升 。
空间望远镜面临威胁
太空望远镜,其目的原本就是为了躲开地球大气干扰,从而在更为理想的环境当中去观测宇宙。可是呢,它们跟数量众多的卫星一同分享着同一片太空区域。当卫星经过望远镜的视野范围之时,卫星表面反射的阳光会形成一道明亮的条纹,并且直接印在拍摄的图像之上。
这种光污染跟地面上的光害不一样,它是直接显现在数据源头的。对于像哈勃、韦布如此昂贵的精密仪器来讲,每一回观测机会都特别宝贵。被污染的图像常常意味着科学数据的损耗,甚至有可能致使整个观测任务失利,白白耗费大量的时间以及资源。
最新研究的量化警告
依据刊登于《自然》期刊之上的刚进行过没多久的模拟探究分析,情形较预先设想的而言更为严峻,开展此项研究的工作人员选取出位于千米数为八百的轨道那里的具备代表性的四个空间望远镜当作剖析目标,其中涵盖了已然开始投入使用的韦布望远镜,以及在往后规划进行发射的欧空局还有中国巡天空间望远镜等若干项目 。
他们依据一个存有未来计划发射卫星的庞大数据库来开展模拟,结果做出预测,要是依照现有趋势去发展,未来会有大概56万颗卫星在轨道上运行,如此一来,韦布望远镜将会有将近40%的图像受到影响,而对于其他几个望远镜而言,受影响的图像比例有可能高达令人震惊的96% 。
不同望远镜受影响程度
具体针对每个望远镜而言,由于其轨道参数不一样,并且观测模式也存在差别,所以受影响的状况以及程度也全都存在着差异。模拟呈现出,韦布望远镜的视野范围之内平均的情形之下会出现2个多卫星所留下的轨迹,这样的一个数字看上去好像并不是特别大,然而要是考虑到它超长曝光观测所具备的需要,那么干扰已经是不能够被忽视的了。
对于那种被设计用来进行大范围巡天的望远镜,就像中国计划开展项目实施进程里的巡天空间望远镜呈现情形那样 可要严峻太多了。望远镜特有的广角视野表明了它更易于捕捉到卫星,在模拟期间的每组对应的平均模样展现当中 或许会出现多达92条卫星运行轨迹。这样的状况将会极大程度地增添数据加以清洗时候的困难难处,也有可能会淹没掉那些源自微弱深空区域的天体信号 。
潜在解决方案与矛盾
被提出的一个直接方案是,把新发射的卫星部署在比空间望远镜更低的轨道上,这样一来卫星在地球阴影内会持续留存较长时间,被太阳照耀进而反射光线的机会就减弱了,从几何关系方面审视,这的确能够在一定程度上减少对上方望远镜形成的直接影响。
然而,此方案致使新的环境问题出现了。卫星于较低轨道时寿命更短,需更频繁进行补充与替换,这般便可能引发更多发射活动。另外,卫星最终于稠密大气层中烧毁之际所产生的排放物,或许会对地球高层的臭氧层化学过程造成难以预估的影响。
全球协作与规则制定
只靠单个国家或者机构,没法解决这个问题。要全球主要航天国家参与,要国际电信联盟参与,还要天文学界参与。要去制定新的太空交通规则。要去制定国际协议。规则需平衡太空经济发展的权益。规则需平衡基础科学探索的权益。
针对卫星,具体措施或许涵盖为其设计愈发暗沉的表面涂层,规定特定的轨道窗口,构建太空望远镜的观测庇护时段等 。这种情况恰似于地面划定暗夜保护区那般 ,在太空中还要为科学的“眼睛”留存一片纯净的观测空间 。
对于在太空探索呈现出快速商业化的当下这个时代而言,你觉得,我们究竟该通过怎样的方式去优先确保基础科学研究切实不会受到干扰,是个值得思考的问题,欢迎于评论区域分享你个人的认知看法,要是你对此觉得这篇文章是具备一定价值意义的话,那就请点赞并且顺手分享给更多的人。
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