新的ESO研究评估了卫星星座对天文观测的影响

 
受卫星星座影响最大的天空区域。ESO天文学家最近对卫星巨型星座对科学研究的影响提出了担忧。为了更好地了解这些星座对天文观测的影响，ESO委托进行了对其影响的科学研究，重点是使用ESO望远镜在可见光和红外中进行观测，同时还考虑了其​​他天文台。这项研究考虑了SpaceX，亚马逊，OneWeb等公司正在开发的18个代表性卫星星座，总计超过2.6万颗卫星，现已被《天文学与天体物理学》出版。
研究发现，像ESO的超大型望远镜(VLT)和即将推出的ESO的超大型望远镜(ELT)这样的大型望远镜将受到正在开发中的星座的“中等影响”。长时间曝光(约1000 s)的效果更明显，在黄昏，黎明和日出之间以及日落和黄昏之间的时间中，高达3%的曝光可能会被破坏。较短的暴露时间受到的影响较小，受影响的此类观察不到0.5%。夜间在其他时间进行的观测也将受到较小的影响，因为卫星将处于地球的阴影下，因此不会被照亮。根据科学情况，可以通过更改ESO望远镜的运行时间表来减少影响，尽管这些更改需要付出一定的代价。在工业方面，减轻影响的有效步骤是使卫星变暗。
该研究还发现，最大的影响可能是对广域调查，特别是那些使用大型望远镜进行的调查。例如，根据一年中的时间，夜晚的时间和环境的不同，美国国家科学基金会的维拉·C·鲁宾天文台(不是ESO设施)最多有30%至50%的暴露会受到“严重影响”。简化研究假设。尽管正在积极探索其他策略，但可用于ESO望远镜的减缓技术不适用于该天文台。需要进行进一步的研究，以充分了解这种观测数据丢失和分析复杂性的科学含义。像鲁宾天文台这样的大视野勘测望远镜可以快速扫描大部分天空，这对于发现短寿命现象(如超新星或潜在危险的小行星)至关重要。由于它们具有生成非常大的数据集并为许多其他天文台找到观测目标的独特能力，因此欧洲及其他地区的天文学界和资助机构将广角测量望远镜列为未来天文学发展的重中之重。
专业和业余天文学家都对卫星巨型星座如何影响夜空的原始景观提出了担忧。研究表明，来自星座的大约1600颗卫星将位于中纬度天文台的地平线上方，其中大多数会在天空的低空-地平线的30度内。在此之上(发生大部分天文观测的天空部分)，在任何给定时间，大约都会有250个星座卫星。虽然它们在日落和日出时都被太阳照亮，但越来越多的物体在深夜进入地球的阴影。 ESO研究假设所有这些卫星都具有亮度。在这种假设下，多达约100颗卫星可能足够亮，以至于在黄昏时可以用肉眼看到，其中约有10颗高于30度的仰角。随着夜晚变得越来越黑，卫星掉入地球的阴影，所有这些数字都直线下降。总体而言，这些新的卫星星座将使夜空中超过30度的肉眼可见的卫星数量增加一倍。

 
这张带注释的图片显示了ESO旁观台在夜幕降临时大约90分钟的夜空。蓝线表示地平线上方的仰角。 ESO的一项新研究调查了卫星星座对天文观测的影响，结果表明，大约100颗卫星可能足够亮，以至于在黄昏时段(5-6级或更亮)用肉眼可见。这些中的绝大多数(它们的位置在图像中标记有小绿色圆圈)在天空中会很低，低于大约30度仰角，和/或会很微弱。只有少数几颗卫星(其位置标记为红色)会位于地平线的30度以上(大部分天文观测发生的天空部分)，并且相对明亮(震级约为3-4)。为了进行比较，北极星北极星的亮度为2，比亮度为3的物体高2.5倍。当更多的卫星掉入地球的阴影中时，可见卫星的数量在深夜直线下降，由图片左侧的深色区域表示。地球阴影内的卫星是看不见的。信用：ESO / Y。 Beletsky / L。 Calçada这些数字不包括发射后立即可见的卫星序列。尽管它们壮观而明亮，但它们却短暂存在，只能在日落之后或日出之前短暂地看到，并且在任何给定时间只能在地球上非常有限的区域看到。
ESO研究使用简化和假设来获得对影响的保守估计，实际上可能比论文中计算的要小。为了更精确地量化实际影响，将需要更复杂的建模。虽然重点放在ESO望远镜上，但结果适用于类似的非ESO望远镜，它们在可见光和红外线下也具有类似的仪器和科学案例。
卫星星座还将对包括阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)和阿塔卡马探路者实验(APEX)在内的无线电，毫米和亚毫米的观测站产生影响。在进一步的研究中将考虑这种影响。
ESO与其他天文台，国际天文学联合会(IAU)，美国天文学会(AAS)，英国皇家天文学会(RAS)以及其他学会一起，正在采取措施，在全球论坛上提高对这一问题的认识。作为联合国和平利用外层空间委员会(COPUOS)和欧洲射电天文学频率委员会(CRAF)的成员。这项工作是在与太空公司一起探索切实可行的解决方案的同时进行的，这些解决方案可以保护在先进的地面天文学设施上进行的大规模投资。 ESO支持制定监管框架，该框架最终将确保在地球低轨道上具有高度前景的技术进步与人类能够继续对其宇宙进行观察和理解的条件和谐共存。