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SpaceX总裁:没人预料到卫星星座的“光污染”

SpaceX、OneWeb 和亚马逊计划在未来几年内将数以万计的卫星送入轨道,这将对近地空间产生根本性的影响。

 

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上周五,在华盛顿大学太空政策研究中心举办的首届研讨会上,美国战略司令部的退休指挥官Kevin Chilton阐述了他对于应对潜在灾难性近地轨道交通拥堵的想法。

 

他说:“我们需要开发能够提高空间领域意识的技术,这将使卫星上的自主系统能够自动机动,以避免与另一颗卫星或已知的人造碎片碰撞。”

 

随着商业企业将更多的卫星部署到近地轨道,这个问题预计将变得越来越重要。据估计,目前有2,200颗卫星在轨道上运行,但如果所有计划得以实现,这一数字在未来几年可能超过45,000颗。

 

除了商业应用之外,近地轨道星座还可以应用于国家安全。“五角大楼正在讨论这个问题,既是为了全球导弹预警,也是为了建立一个能够跟踪高超音速洲际再入飞行器的系统。”Chilton说。

 

事实上,SpaceX 的Starlink星座计划的资助者之一恰好是美国空军研究实验室,该实验室去年斥资2,870万美元进行数据连接演示。

 

包括 Chilton 在内的一些观察人士并不完全相信,商业巨型星座的盈利能力会像这些公司预期的那样强。

 

“我还在质疑这个商业案例,”Chilton说,“我还没弄明白,他们提议的那些东西是怎么赚钱的。毕竟那些能够买得起电脑的人早就已经接入互联网了,而那些买不起的人,即便有了Starlink对他们也没有任何帮助。”

 

对此,Shotwell表示,公司将采取预售的客户服务策略,这是特斯拉在电动汽车上采用的策略。与此同时,亚马逊的Kuiper星座项目可能会遵循一种不同的商业模式:利用其卫星数据服务以及 AWS 云服务、 Alexa AI 服务和亚马逊 Prime 视频提高在线销售额。

 

Chilton表示,无论商业模式如何运作,大型星座的发展都需要更好的协调。卫星碰撞会大大增加轨道碎片造成的交通问题,今年9月 SpaceX 的 Starlink 卫星就与欧洲风力监测卫星来了一次“擦肩而过”。

 

为了解决这一问题,目前美国商务部(U.S. Commerce Department)正在着手建立一个开放式数据库,利用美国空军和其他来源的数据,更精确地跟踪卫星,进一步提前识别潜在的问题。与此同时,欧洲航天局正在讨论利用机器学习实现空间交通管理的自动化。

 

“至少让卫星具备星间通讯能力,”Chilton说,“让我们确保有一个控制中心知道他们的位置,这样当我们发射时,我们知道它们在哪里,我们知道如何安全地避免碰撞。”

 

另一个问题与夜空中巨型星座的“光污染”有关。今年5月,当 SpaceX 公司开始分批发射60颗Starlink卫星时,天文学家们惊恐地发现,这些卫星干扰了他们的观测。

 

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Chilton指出,卫星干扰可能会降低投入了数千万美元的天文台的观测能力,“这是他们必须解决的问题。”

 

SpaceX 公司总裁兼首席运营官Gwynne Shotwell 12月6日表示,公司计划于12月下旬发射的下一批60颗 Starlink 卫星中的一颗,将会涂上一层特殊的涂层,以降低航天器的光反射性,减少干扰空间观测的可能性。

 

“我们一定会完成的,”Shotwell在 SpaceX 公司Hawthorne总部与记者会面时表示。

 

SpaceX已经部署了120颗卫星来建造星座互联网,在未来几年还将发射更多的卫星。但在今年五月第一次发射后不久,天文学家注意到这些卫星非常明亮,引发了人们对这个星座会干扰科学研究和夜空观测的担忧。

 

Shotwell 说,“我们在下一批产品中的一颗卫星底部涂了一层(材料)。”她指出,这只是一个实验,并不能预测它是否会起作用,“我们正在反复试验,以找出解决这个问题的最佳方法。”

 

自从有关卫星星座扰乱天文学家的报道首次浮出水面以来,该公司宣称一直严肃对待这个问题,Shotwell 坚持说,“我们希望确保我们做了正确的事情,确保孩子们可以通过望远镜观测星空。Starlink虽然很酷,但是他们应该看看土星,看看月球。”

 

不过,这也引发了一个疑点,即是否SpaceX公司在规划Starlink项目时并没有将卫星的光污染考虑在内?

 

对此,Shotwell 承认公司中没有人在卫星最初设计的时候就预料到了这个问题,“没有人想到这一点,我们没想到这一点,天文学界没有想到这一点。”

 

随着更多卫星即将部署,Starlinks 第三批卫星中的一颗卫星正在进行涂层处理,这只是寻找永久解决方案的第一步。SpaceX公司计划在明年每两到三周发射一批60颗卫星,到2020年中期建成覆盖全球的星座。

 

实验性的涂层可以减少卫星的反射能力,但也将影响卫星的性能,所以这是一个需要检验的东西,Shotwell 说,“从热力学角度讲,这肯定会改变卫星的性能。这需要一些尝试和失败,但我们会解决的。”

 

美国天文学会的 Kelsie Krafton 说,一个工作组已经与 SpaceX 公司和其他卫星行业的代表,以及政策制定者和其他科学家进行了会谈。

 

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Krafton说,谈判正朝着“充满希望的方向”前进,该工作组目前正在对研究观测站进行一项调查,以确定 SpaceX 公司卫星的亮度水平。

 

她说:“我们所有减轻影响的方案都需要迭代过程。在我们收集到调查数据之前,我们和 SpaceX 公司将继续努力。”

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