萨曼莎·劳勒著《对话》
星空卫星在夜空中清晰可见
信用:Shutterstock 我在萨斯喀彻温省农村的农场外面，和我的邻居聊天，我邀请他们通过我的望远镜欣赏夜空
对土星环的惊叹和惊讶，以及200多万年来通过太空从仙女座星系到达我们眼睛的光，我们的谈话不可避免地转向疫情，我们在家工作的安排和对农村互联网的抱怨
我的邻居漫不经心地提到，他们刚刚转而为他们的互联网提供商使用Starlink
我抬起头，注意到一颗明亮的卫星在天空中移动，几乎可以肯定是一颗Starlink，因为它们现在几乎占了近4000颗运行卫星的一半，而且非常明亮
我深吸一口气，仔细考虑如何讨论我们都要为Starlink互联网支付的巨额费用
我不怪邻居换了
在这里，就像在北美的许多农村地区一样，没有很好的互联网选择，随着许多人在疫情期间在家工作和上课，任何让生活变得更容易的东西都会立即被接受
但是我很清楚这个成本会有多高
我的论文即将发表在《天文学杂志》上，它预测了如果卫星公司坚持他们目前的计划，夜空会是什么样子
我也知道，由于阳光的几何形状和已经选择的轨道，我居住的北纬50度将是世界上受影响最严重的地区
在没有监管的情况下，我知道在不久的将来，你在天空中看到的每15个点中，就有一个点实际上会无情地爬行卫星，而不是恒星
这对天文学研究将是毁灭性的，并将彻底改变全世界的夜空
未来太，太光明了 为了弄清楚夜空会受到计划中的卫星巨型星座反射的太阳光的严重影响，我们建立了一个开源的计算机模型来预测从地球上不同地方、不同夜晚、不同季节看到的卫星亮度
我们还基于这个模拟构建了一个简单的web应用程序
我们的模型使用了四家巨型星座公司提交的轨道上的65，000颗卫星:SpaceX Starlink和Amazon Kuiper(美国)、OneWeb(英国)和StarNet/GW(中国)
我们校准了我们的模拟，以匹配Starlink卫星的望远镜测量，因为它们是目前数量最多的
Starlink自第一次发射以来，在使卫星亮度变暗方面已经取得了一些进展，但大多数仍然是肉眼可见的
我们的模拟显示，在世界各地，在每个季节，在日出前和日落后至少一个小时内，会有几十到几百颗卫星可见
现在，在露营或参观你的小屋时，逃离城市黑暗天空的光污染相对容易，但我们的模拟显示，你无法逃离地球上任何地方的这种新的卫星光污染，即使是在北极
地球上受影响最严重的地方将是南北50度，靠近伦敦、阿姆斯特丹、柏林、布拉格、基辅、温哥华、卡尔加里和我自己的家
在夏至，从这些纬度，将会有近200颗卫星整夜肉眼可见
我研究柯伊伯带的轨道动力学，柯伊伯带是海王星之外的一个小天体带
我的研究依靠长时间曝光、宽视场成像来发现和跟踪这些小天体，以了解我们太阳系的历史
由于不受监管的太空开发，对了解我们的宇宙至关重要的望远镜观测将变得越来越困难
天文学家们正在创造一些缓解策略，但它们需要时间和努力，而这些应该由巨型星座公司来支付
未知的环境成本 Starlink互联网可能看起来比其他农村选择更便宜，但这是因为许多成本被卸载了
一个直接的成本是建造和维护该系统所需的数百次火箭发射造成的大气污染
每一次卫星部署都将用过的火箭残骸和其他碎片倾倒在已经拥挤不堪的低地球轨道上，增加了碰撞风险
这些太空垃圾中的一部分最终会落回到地球上，而地球上那些卫星密度最高的地方也最有可能受到撞击
Starlink计划在运行五年后更换42，000颗卫星中的每一颗，这将需要平均每天25颗卫星脱离轨道，大约6吨材料
这些卫星的质量不会消失——它会沉积在高层大气中
因为卫星主要由铝合金组成，当它们在高层大气中蒸发时，可能会形成氧化铝颗粒，有可能破坏臭氧并导致全球温度变化
这一点尚未得到深入研究，因为低地球轨道目前不受任何环境法规的约束
调节天空 目前，所有这些卫星计划运行的低地球轨道几乎完全不受监管
没有关于光污染、发射造成的大气污染、重返大气层造成的大气污染或卫星间碰撞的规则
从长远来看，这些巨型星座甚至可能在经济上不可行，当许多用户同时连接或下雨时，网速可能会慢到爬行
但是，公司现在正在以疯狂的速度发射卫星，即使运营商破产，它们对夜空、大气层和低地球轨道安全造成的损害也不会消失
毫无疑问，许多地方的农村和偏远地区的互联网用户已经被互联网基础设施的发展抛在了后面
但是，互联网交付还有许多其他选择，不会导致如此极端的成本
我们不能接受全球失去进入夜空的机会，只要我们还是人类，就能看到夜空并与之联系
有了合作而不是卫星公司之间的竞争，我们在轨道上可能会少很多
通过改变卫星的设计，它们可以变得更暗，对夜空的影响更小
我们不应该在天文学和互联网之间做出选择
但是，如果没有要求这些变化的法规，或者来自消费者的强烈压力表明夜空的重要性，我们对星星的看法很快就会永远改变
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