星鏈衛星讓射電望遠鏡“失明”

一項使用泛歐射電望遠鏡低頻陣列（LOFAR）的新研究發現，太空探索技術公司（SpaceX）星鏈衛星泄漏的射電輻射妨礙了一些地面射電望遠鏡的觀測，并可能最終使它們“失明”。9月18日，相關論文發表于《天文學與天體物理學》。

超過一半的在軌運行衛星是SpaceX的星鏈衛星，它們可以在長曝光圖像中留下光跡。圖片來源：ALAN DYER/VWPICS VIA REDUX

LOFAR團隊報告說，SpaceX從去年開始發射第二代衛星，其發出的無線電波比第一代衛星多30倍。射頻泄漏遠低于星鏈衛星用于向客戶提供互聯網服務和與地面控制人員通信的頻帶，因此LOFAR團隊得出結論，這是無意的。但它比LOFAR和類似望遠鏡研究的昏暗天文光源亮1000萬倍。

論文作者、LOFAR運營方——荷蘭射電天文研究所的Cees Bassa說：“對于射電天文學家來說，當衛星處于其視野中時進行觀測，就像試圖在滿月旁邊用肉眼看到最微弱的恒星。”

干擾將會持續下去。超過6000顆星鏈衛星已經在軌運行，比所有其他運行的衛星都多，且SpaceX計劃建造數萬顆。當這種情況發生時，像LOFAR這樣的大視場望遠鏡可能無法找到沒有星鏈衛星的一片天空。

“這就像最可怕的噩夢。”Bassa說，“情況變得如此之快，有點令人沮喪。”

南非和澳大利亞計劃中的平方公里陣列射電望遠鏡（SKA）的研究人員與SpaceX工程師密切合作，以減少早期星鏈衛星的射電輻射。SKA天文臺臺長Phil Diamond說：“看到最新一代衛星的輻射仍存在并且更亮，非常令人失望。”

SpaceX正以相對低成本、可重復使用的發射器徹底改變進入太空的方式。這家由埃隆·馬斯克領導的公司成功建立太空互聯網業務，目前在全球擁有300多萬用戶。其他公司也在嘗試發射大型衛星星座。研究人員估計，到21世紀20年代末，軌道上可能會有10萬顆衛星。

5年前，光學天文學家意識到低軌道衛星可以明亮地反射陽光，從而破壞觀測。SpaceX對衛星進行了改造，以減少其發出刺眼的光，盡管它們尚未調暗至國際天文學聯合會推薦的水平。

2020年，SKA研究人員的一項研究發現，星鏈衛星通信頻帶中的射電輻射正泄漏到附近為天文學保留的頻帶中。射電天文學家對此表示擔憂，同時也贏得了SpaceX的讓步。

現在，LOFAR發現了頻率低得多的信號，這表明衛星上的某些東西無意中充當了天線。這些輻射覆蓋了廣泛的頻率范圍，與LOFAR用來追溯宇宙第一批星系形成的頻率重疊，甚至追溯到更遠的第一批恒星亮起之前的宇宙“黑暗時代”。

LOFAR研究人員還發現了一些更明亮的衛星，公開發表的軌道數據無法解釋它們。研究人員懷疑，它們可能是美國國防部星盾項目部署的軍用衛星星座。如果他們是對的，這些衛星并不像官方認為的那么秘密，且干擾問題可能比公共衛星數據所顯示的更嚴重。

SKA研究人員已經向SpaceX通報了LOFAR的最新結果，該公司正在進行自己的測試。SKA和SpaceX的工程師近期將開會對比結果。“我們很樂意提供幫助，希望它能被糾正。”Diamond說。

加拿大英屬哥倫比亞大學天文學家Aaron Boley對此表示贊同。他希望國家監管機構迫使衛星運營商采取更負責任的行為，因為“這對射電天文學來說是一個非常大的威脅”。

相關論文信息：https://doi.org/10.1051/0004-6361/202451856