美国基特峰国家天文台的麦克梅斯-皮尔斯太阳望远镜捕捉到蓝行者3号留下的痕迹。图片来源：KPNO/NOIRLab/IAU/SKAO/NSF/AURA/R. Sparks

在已经布满卫星的天空中，“蓝行者3号”是最耀眼的新成员。仅SpaceX一家航天公司就向轨道发射了5000多颗卫星，全球各地的公司还计划在未来几年发射50多万颗卫星。天文学家担心，这种情况可能会阻碍对宇宙的科学观测。

这项研究“向我们表明，卫星亮度是没有界限的”，没有参与这项研究的美国密歇根大学名誉天文学家Patrick Seitzer说：“我担心，在未来十年，我们将看到大量大型卫星发射，这将永远改变夜空的面貌。”

美国电信公司AST SpaceMobile于2022年9月10日发射了“蓝行者3号”卫星，旨在使移动宽带在几乎任何地方都可以使用。这颗卫星巨大的白色天线阵列意味着它将大量的阳光反射回地球，即使在黄昏也能发光。

为了量化它的影响，天文学家开展了一项国际观测活动，在智利、美国、墨西哥、新西兰、荷兰和摩洛哥等地观测这颗卫星。研究人员使用一种称为星等的标准天文指数来评估卫星的亮度，在星等指数中，最亮物体指数最小。例如，明亮的金星可以达到-4.6等，而暗得多的北极星只有+2等。这大概是城市中肉眼可见的星等极限。

2022年11月10日，“蓝行者3号”卫星展开了它的天线阵列，使其亮度达到了+0.4等。如果它是一颗恒星，那将是天空中十颗最亮的恒星之一。但它的表观亮度会随自身旋转而变化，到12月下旬，它已经变暗到+6等，然后再次变亮，在2023年4月3日再次达到+0.4等。

由专业天文学家组成的国际天文学联合会建议，近地轨道人造卫星的最大亮度应为+7等。研究人员发现，“蓝行者3号”的亮度可以高出数百倍。此外，研究小组还观察到一个明亮的物体从主卫星上分离出来，后来了解到这是在上升过程中保护折叠天线的容器，被丢弃到太空中。它也相对明亮，星等为+5.5。

在《自然》发布的一份声明中，AST SpaceMobile表示，它目前正在与美国国家航空航天局和天文学团体合作，解决这些问题。

2019年，SpaceX成功发射了60颗卫星，创造了一列在夜空中滑行的“恒星”，这让许多天文学家感到惊讶。现在，近地轨道上散落着数千颗商业卫星。如果被长时间曝光的望远镜捕捉到，这些物体会留下一条明亮的条纹，使数据无法读取。

长期以来，天文学家一直在操纵望远镜避开这些最亮的天体。没有参与这项研究的美国哈佛-史密森天体物理中心的天文学家Jonathan McDowell说，如果AST SpaceMobile发射一组类似“蓝行者3号”的卫星，这种变通方法仍然是可行的。

他说，更大的担忧是，其他公司可能也会发射大型卫星星座。如果发生这种情况，“那么夜空将发生不可逆转地改变”。

为了避免这种情况，天文学家正在努力寻找解决方案。例如，SpaceX已经在测试降低其卫星可见性的方法，AST SpaceMobile也愿意调暗其卫星，并计划在其下一代卫星上使用抗反射材料等。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/d41586-023-03054-x