马斯克的“星链”计划要让全球“互联”,不过问题也来了

百家乐长赢技术:马斯克的“星链”计划要让全球“互联”,不过问题也来了

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2019年11月21日 16:27:03
来源:上观新闻

美国初创公司SpaceX公司于11月11日将60颗“星链(Starlink)”卫星送入近地轨道,使在轨“星链”卫星总数达到至少120颗。天文学家近日指出,他们对天空障碍的恐惧变成了现实。

威胁

“星链”卫星项目由SpaceX公司首席执行官马斯克于2015年推动,以提升全球范围互联网连接状况。按照马斯克的设想,发射更多卫星能扩展互联网带宽和覆盖范围。亚马逊、OneWeb等其他公司也有类似大型卫星群计划。

今年5月,SpaceX发射首批“星链”卫星。这些卫星的亮度随即引发天文学家的关注和担忧。天文学家指出,随着近地轨道越来越拥挤,观测和科研将受到越来越多光线的干扰。《纽约时报》称,自那以后,许多科学家一直在执行一项任务:量化“星链”影响,并与SpaceX分享担忧。SpaceX回应称,希望减轻“星链”项目潜在影响。但与此同时,它仍在全速推进这一计划。

《福布斯》杂志称,从地球上观测天空,约有9000颗恒星肉眼可见。然而,SpaceX的122颗“星链”卫星不仅比这些恒星中的大多数更亮,而且在天空中快速移动,所留轨迹污染了天文学家的数据。

11月18日,智利Cerro Tololo泛美天文台天文学家克拉拉·马丁内斯·巴斯克斯(Clarae Martinez-Vazquez)在推特上写道,“我震惊了”,大量“星链”卫星穿过天空,一直持续5分多钟,其中19颗卫星反射的强光干扰了用于观测其他星系的高能照相机。“相当令人沮丧的……这可不酷!”英国《新科学家》周刊网站称,当时天文学家正使用暗能量照相机(Dark Energy Camera)在可见光和近红外波段拍摄夜空图像。

美国西北大学的克利夫·约翰逊(Cliff Johnson)在推特上发布了来自暗能量照相机的原始图片,清晰捕捉了卫星留下的发光斜线。美国《自然》杂志称,这些明亮的光束会阻挡其下方天体,并在望远镜中触发错误信号。美国史密斯学院学者詹姆斯·洛温瑟尔(James Lowenthal)说,“它们可能会威胁到天文学本身。”

善意

马斯克5月回应舆论质疑时称,“星链”卫星不会影响天文观测。他在推特上写道,已有4900颗卫星在轨道上,人们注意到它们的时间是0%。它对天文学的进步没有任何影响。SpaceX公司一名发言人日前表示,SpaceX正与主要天文学团体进行沟通,设法不让卫星干扰其工作。战术层面,公司计划把卫星底色改为黑色,希望能起到帮助作用。

不过,美国加州大学戴维斯分校天文学家安东尼·泰森(Anthony Tyson)认为,这一改进解决不了问题。在他看来,解决办法是对望远镜进行设置以避开“星链”卫星。《纽约时报》称,基于1.2万颗“星链”卫星的早期模拟结果表明,存在实现可能性,但SpaceX申请再发射3万颗卫星的计划打乱了计算结果。

《纽约时报》称,鉴于亚马逊、Telesat和OneWeb等公司计划发射类似巨型卫星群,SpaceX的3万颗卫星或许只是一个开始。如果天空中有许许多多明亮的移动物体,工作就会变得非常复杂。

更关键的问题是,迄今为止,天文学家几乎没有法律追索权,因为没有保护天空免受光污染的法律。

“国际空间法非常开放,”美国密歇根州立大学天文学家梅根·多纳休(Megan Donahue)说,虽然许多天文学家一直对无线电干扰和太空碎片感到担忧,但光污染是更大的担忧,因为没有相关规定。这意味着任何前进的道路都依赖于SpaceX和其他公司的善意。“这更像是一个哲学问题,可以归结为:我能在多大程度上相信企业的善意?企业会在多大程度上关心科学以及天文学工作者的意见?”

碰撞

除了光污染外,“星链”卫星还可能带来更多太空垃圾,从而引发更多碰撞事故。

美国商业内幕网站称,地球周围有逾1亿块太空垃圾,包括废弃卫星、宇宙飞船残片等。每块碎片,无论多小,都以足以对重要设备造成灾难性破坏的速度飞行。对宇宙飞船上的宇航员来说,每次撞击都可能致命。人类送入轨道的物质越多,碰撞风险就越高。从理论上讲,一次碰撞可能会产生和传播垃圾碎片,然后引发另一次碰撞,进而产生更多碎片,导致一连串碰撞。最终,地球将被碎片所包围,以至于任何宇宙飞船都无法避免碰撞。

曾在美国宇航局(NASA)约翰逊航天中心工作的唐纳德·J·凯斯勒(Donald J. Kessler)在一项研究中首次提出上述危险情形。他计算出可能需要几百年时间来清理这些碎片,使太空飞行再次安全。

在5月发射第一批“星链”卫星时,SpaceX表示计划利用离子发动机将两颗卫星“脱离轨道”,将它们送入地球大气层,在那里燃烧殆尽。但据天文学家观测,截至10月27日上述卫星还未脱离轨道。

SpaceX和亚马逊都在设计能通过自动或人工操作避免碰撞的卫星。但即便如此,亚马逊最近向美国联邦通信委员会提交的文件显示,如果其5%的卫星出现故障,那么在大卫星群内发生碰撞的风险将在6%左右。就SpaceX而言,其第一批60颗“星链”卫星失败率为5%:其中3颗在部署后停止工作。这三颗报废卫星将环绕地球一周,直到地球引力将它们拉回地面,落入大气层后可能在一年内燃烧殆尽。但在那之前,它们将留在轨道上,与地面操作人员处于失联状态。《福布斯》指出,事实上,5%的失败率比大多数历史纪录都好,但对于一个由数百或数千颗卫星组成的庞大星群来说,它肯定远远不够好。

其实,即使是SpaceX公司未报废的卫星,也已造成碰撞问题。9月2日欧洲航天局透露,为避免与SpaceX公司一颗“星链”卫星发生碰撞,他们不得不移动“风神(Aeolus)”卫星。

SpaceX计划在6次发射后于2020年某个时候开始在美国和加拿大提供“星链”互联网服务,并计划在2021年实现“近全球覆盖”。但考虑到太空观测和太空垃圾风险,一些天文学家认为,这个速度还是太快了。

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