随着 SpaceX 的 Starlink 卫星群一批接着一批发射升空，天文学家也迫切想知道它们对地面望远镜观测的影响程度有多大。最近，科学家分析了卫星对大型综合巡天望远镜（建设中）的干扰程度，毫不意外，结果非常不理想。
大型综合巡天望远镜（Large Synoptic Survey Telescope，LSST）为建设中的广视野巡天反射望远镜，主镜直径 8.4 米，每 3 天就会拍摄全天 1 次，预计明（2021）年带来科学第一光，2022 年开始展开进行为期 10 年的全面运行调查，任务包括协助追踪小行星、暗物质探索、剖析银河系结构等。
理想情况下，LSST 望远镜上的 32 亿像素感光耦合元件（CCD）相机将能进行 30 秒长曝光、以拍摄昏暗而遥远的物体，其亮度比肉眼所见之亮度还要黯淡 2,000 万倍。也因此，这座望远镜必须在完全无光害污染的天空下才能达到最高效率。
人们可能还不太了解 Starlink 星际互联网计划带来的天文观测影响，这 12,000 颗在低地轨道（LEO）运行的卫星比其他卫星都还要亮，当通过望远镜观测视野时将严重干扰成像，比如去年底时，位于托洛洛山美洲际天文台的布兰科 4 米望远镜（Blanco 4米望远镜）在利用 DECam 相机拍摄天空时，在一张曝光 333 秒的图像（如下）中竟然出现了至少 19 条光纹，推测就是第二批 Starlink 卫星所造成。
▲ 托洛洛山美洲际天文台拍摄到的一张图像中包含了至少 19 条卫星光纹。
而根据大型综合巡天望远镜科学团队的一篇最新研究，预计 LSST 望远镜将近三分之一的图像至少都会包含一条卫星轨迹线；在黄昏或黎明拍摄的所有图像更至少都会拍到 1 条卫星轨迹，如果不采取任何措施来缓解这悬而未决的问题，团队预计事后的分析工作量将大增至少 4 年。
另一个问题与 Starlink 卫星的部署方式有关。火箭初步释放有效载荷的轨道高度为离地 290 公里，接着卫星再慢慢调升到离地 550 公里左右的任务轨道，然而这过程形成了“卫星列车”奇景，如果观测位置正确，你或许已看过天空不止出现一两次发光的卫星列车。
对天文学家来说，卫星在照片上划过的痕迹，可能会迫使他们整理时直接将一半图片丢到回收桶，然后多花时间重新拍摄；其他解决办法则包括引进更强大的图像处理算法，以解决卫星轨迹光纹；或是开发预测卫星轨迹的软件，防止望远镜在同一时间扫描同一区天空；再更激进的，直接更改望远镜设计以阻止卫星的反射光，否则 Starlink 卫星群对天文观测造成的伤害难以弥补。
今年 1 月 SpaceX 发射第 3 批 Starlink 卫星群，其中有一颗涂有实验涂层，可以让卫星反射率降低，后续观察虽然亮度真的降低了，但变动幅度不大。对此，SpaceX 表示他们正在更积极应对这个问题，未来 Starlink 卫星可能会配备遮光罩。
- The true impact of SpaceX’s Starlink constellation on astronomy is coming into focus
- A Powerful New Telescope Is About to Get Screwed by Elon Musk’s Starlink Constellation, Research Suggests
（图片来源：托洛洛山美洲际天文台）
延伸阅读：
- 低轨道 Starlink 卫星群能提供高速网络服务，但严重光害将随之而来
