“如果再不加以控制，在地球上我們將不再能接收到有意義的射電天文信號(hào)，”德國普朗克天文臺(tái)的射電天文學(xué)家本杰明·溫克爾代表他的同行向以SpaceX星鏈為代表的私人衛(wèi)星公司發(fā)出警告，“我們即將到達(dá)這個(gè)拐點(diǎn)”。

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星鏈列車帶來的威脅

每次SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭發(fā)射后不久，你就能看到一串串明亮的光點(diǎn)筆直劃過夜空，這種現(xiàn)象被稱為“星鏈列車”，這是由60多顆星鏈衛(wèi)星的太陽能板組成的。對(duì)于天文觀測(cè)者來說，“星鏈列車”給它們帶來了巨大的困擾，它們會(huì)在光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的照片上留下一條條白線。

而在一條條白線之后，巨型星座（由數(shù)千上萬顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)）以各種輻射形式發(fā)出的無線電波正給天文學(xué)家?guī)砭薮蟮耐{。

來自衛(wèi)星的光污染（時(shí)長30分鐘）

如果眼睛能夠看到無線電波，那么你就能看到手機(jī)、雷達(dá)都像舞臺(tái)射燈一樣閃光。而天空中同樣布滿了衛(wèi)星發(fā)出的亮點(diǎn)和閃光，它們會(huì)遮擋所有來自近地軌道（LEO）之外的微弱光線。

隨著全球發(fā)射任務(wù)快速增加，天文學(xué)家越來越擔(dān)心我們將在2055年越過一個(gè)“拐點(diǎn)”，在此之后，地面的天文望遠(yuǎn)鏡特別是射電天文望遠(yuǎn)鏡將會(huì)失明，這就包括貴州的大火鍋“中國天眼（FAST）”。

太空望遠(yuǎn)鏡和月球望遠(yuǎn)鏡在體量上無法替代地球上的望遠(yuǎn)鏡

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射電望遠(yuǎn)鏡的獨(dú)特視角

超大質(zhì)量黑洞、恒星的形成、星系的演化、大爆炸的余波、近地小行星軌跡的微妙變化以及尋找外星人的蹤跡……射電望遠(yuǎn)鏡通過射電波能看到許多隱藏的宇宙結(jié)構(gòu)和現(xiàn)象。

電磁波譜的無線電部分范圍從3 kHz到300 GHz，它們對(duì)應(yīng)的波長從100公里到1毫米。這些波長有些會(huì)被大氣層阻擋，多數(shù)天文學(xué)家觀測(cè)1Hz到100 GHz之間的信號(hào)。而各種頂尖射電望遠(yuǎn)鏡陣列為了能看清最微弱的信號(hào)，都會(huì)專注更狹窄的范圍。

但是這些頻率剛好和星鏈等衛(wèi)星的頻率范圍重疊。

星鏈衛(wèi)星的信號(hào)與地球上最大的一批射電望遠(yuǎn)鏡頻率重疊

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意外電磁輻射

衛(wèi)星與地球正常通信被稱為預(yù)期下行鏈路，這部分信號(hào)只要合理調(diào)配就能消除對(duì)天文臺(tái)的干擾。風(fēng)險(xiǎn)來自意外電磁輻射（UEMR），這是航天器意外泄漏出來的。隨著衛(wèi)星數(shù)量快速增長這些意外電磁輻射已經(jīng)對(duì)天文觀測(cè)產(chǎn)生不可忽視的影響了。為此國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)最近成立了保護(hù)黑暗與安靜天空免受衛(wèi)星星座干擾（CPS）中心。

第二代星鏈衛(wèi)星的意外電磁輻射是上一代的30倍，比射電望遠(yuǎn)鏡能看見的最暗天體亮1000萬倍。“就像對(duì)面向你射來的遠(yuǎn)光燈”中心主任費(fèi)德里科·迪·弗魯諾說，“這大大干擾了歐洲低頻陣列射電望遠(yuǎn)鏡（LOFAR）的觀測(cè)?！?/p>

截至2025年5月，地球周圍有11700顆活躍衛(wèi)星，其中60%（7300顆）是星鏈衛(wèi)星。更大的問題是亞馬遜的Kuiper 計(jì)劃、Eutelsat 的OneWeb、歐盟的IRIS2、中國的千帆星座等等已經(jīng)計(jì)劃超過100萬顆衛(wèi)星。

就算這些PPT大部分不會(huì)兌現(xiàn)，到2050年近地軌道仍會(huì)擠滿10萬顆衛(wèi)星，這個(gè)數(shù)量已經(jīng)難以保障不會(huì)發(fā)生連鎖碰撞了。

歐洲低頻陣列射電望遠(yuǎn)鏡（LOFAR）飽受星鏈之苦

此時(shí)，射電望遠(yuǎn)鏡就算用盡所有抗干擾手段，在地面上也將無法看到宇宙中那些遙遠(yuǎn)的微弱信號(hào)。

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編輯｜張毅

主編｜黎坤

總編輯｜吳新

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