被指干扰太空研究 SpaceX马斯克承诺发射“黑卫星”


  腾讯科技讯,据外媒报道,伊隆-马斯克(Elon Musk)领导的太空探索科技公司 SpaceX 可能会严重危及人类对太空的研究。

  在其众多火箭发射和殖民火星计划中,SpaceX 有一个更专注于地球的项目。它的 StarLink 互联网卫星项目的目标是将多达 4.2 万颗卫星送入绕地轨道,让它们在那里向地球偏远地区发射数据,从而给地球上的人们提供互联网服务。SpaceX 一直在忙于分批发射卫星,每次发射 60 颗卫星。该公司目前有 180 颗卫星在轨运行,并计划在 2020 年剩余时间里每两周左右发射一批新的卫星。

  但是,StarLink 卫星的激增引起了专业和业余天文学家的愤怒,因为 StarLink 卫星在天文图像上留下了明显的亮纹。

  SpaceX 公司给出了一个解决方案:让下一批卫星变暗。1 月 6 日,该公司发射了 60 颗卫星,而且都用“实验性变暗处理技术”进行了处理,但没有透露它是如何处理的。

  马斯克在 Twitter 上承诺,Starlink 不会“阻碍新的发现或改变夜空的特征”。

  他的保证并没有缓解天文学家们的担忧。一份定于今年晚些时候发表的法律文件认为,联邦通信委员会批准 Starlink 项目的做法违反了环境法。

  专家称,将卫星涂成黑色不仅是一项极其困难的工程壮举,而且也无法解决天文学界一些最紧迫的问题。

  SpaceX 没有回应记者一再发出的置评请求。

  “通常没人会把卫星涂成黑色”

  SpaceX 宣布将其卫星涂成黑色,这让伦敦大学学院天文台主任乔治-萨维尼(Giorgio Savini)等专家大吃一惊。

  “把卫星漆成黑色不是一件容易的事情。”萨维尼说。

  把卫星漆成深色最大的问题之一是热调节问题。深色油漆吸收太阳的热量,导致卫星的温度大幅提升,然后在进入地球阴影时,它们的温度又急剧冷却。

  他说:“太空中的温度变化是你不想要的,因为这意味着机械结构会发热膨胀或冷却收缩,当它们冷却和升温时,零部件就不在它们应该在的地方了。”他补充说,如果温度超过其承受极限 70 或 80 度,一些电子产品将会停止工作。

  设计一层可以承受太空严酷温度变化而不会剥落的油漆也不是一件容易的事情。SpaceX 没有说明它在涂层中使用的是哪种材料。

  萨里纳米系统公司(Surrey Nanossystems)的首席技术官本-延森(Ben Jensen)表示:“这不是简单地挑选任何现有油漆的问题。”该公司拥有极暗涂层 VantaBlack 的专利,该涂层已用于航天器,而该航天器自 2015 年以来一直在轨道上运行。

  VantaBlack 极暗涂层专利

  像 VantaBlack 或行业标准 Aeroglaze Z306 这样的涂层对 SpaceX 这样的公司来说是可以获得的,但是,它们通常只被用来给航天器的部件涂漆,而不是整体涂漆。

  延森说:“通常情况下,没有人会因为卫星造成的问题而把卫星涂成黑色。”

  首先,涂料必须能够抵抗氧原子,这些氧原子在太空中延绵 1000 公里,而且会积极侵蚀由长分子链组成的物质,如涂料。

  其次,它的设计必须使油漆中较易挥发的元素不会以“析气”的形式流失到太空中,从而导致油漆失去质量而剥落。

  “黑卫星”可能比反光的卫星更糟糕

  即使 SpaceX 设法解决了各种工程问题,发射了完全黑暗的卫星,这也可能会产生新的问题。

  天文学家寻找系外行星等的主要方式之一是监测恒星发出的光。当一颗行星从恒星前面经过时,它会阻挡光线,出现天文学家可探测到的短暂闪烁现象——这就是所谓的“掩星”。

  令人担忧的是,从恒星前面经过的“黑卫星”可能也会导致这种现象出现。

  伦敦帝国理工学院的天文学家大卫-克莱门茨(David Clements)说,“我们将浪费大量的时间来跟踪了解这些现象。(掩星)可能是真正的下沉,因为恒星可能在做一些奇怪的事情,或者它可能只是这些 Starlink 卫星中的一颗,我们怎么知道呢?我们无法知道。”

  SpaceX 计划发射的 Starlink 卫星的绝对数量(4.2 万颗)使这成为一个紧迫的威胁:“如果我们谈论的是一两颗卫星,那么我就不会太担心了。”萨维尼说。

  “黑卫星”仍然可能妨碍射电天文学

  深色涂层并不能解决 Starlink 卫星的一个主要问题:它们可能会危及天文学的一个子领域,即射电天文学。该领域通常研究不可见光的波长。

  射电望远镜是一种极其灵敏的设备,可以用来探测来自外层空间的射电能量爆发情况。它们通常被安装在无线电静默区,在这里,方圆数英里内没有手机发射塔,也没有提示人们若接近就关闭手机的警示牌。

  克莱门茨说:“它们对射电天文学的影响可以说比光学天文学还要糟糕。”

  克莱门茨指出,这有两个原因:首先,为了传输数据以提供 Starlink 互联网服务,这些卫星必须使用广泛的频率范围;其次,绕地球运行的卫星数量将覆盖地球表面的极大区域。

  克莱门茨说:“这些卫星的覆盖面将比地面发射器大得多,这使得建立保护区变得更加困难。”他补充说:“它们会使射电望远镜变成瞎子,如果它们的信号强到足以损坏我们正在使用的接收器,那么射电望远镜就会真的变成瞎子了。”

  天文学家担心这是卫星发射恶意竞争的开始

  具体来说,除了 Starlink 卫星的技术问题之外,商业公司进入太空的努力可能标志着一种更大趋势的开始。萨维尼指出,亚马逊也计划发射类似的卫星群。

  萨维尼说:“这变得和所有其他行业一样,是一场数量竞赛。更大、更好、更便宜。”

  虽然萨维尼说他不反对在太空中使用商业卫星,但是他担心突然加速发射可能最终会打破地面天文学。

  他补充说:“这意味着天文学要想进步,就需要发射卫星,而我们在地面上什么都做不了,这将大大减缓科学研究的进程。”

  他说:“不幸的是,流行文化认为天文学是一种爱好,而不是一门科学,他们忘记了我们现在知道的物理学的很大一部分要归功于天文学。归根结底,天文学是我们拥有的最大的实验室。”

  在克莱门茨看来,现在科技亿万富翁是建立这些卫星网络的先锋,这一事实更令人担忧。

  他说:“就 SpaceX 而言,他们肯定是在采取硅谷企业家的‘快速行动,破除陈规’的方式,只不过这一次,他们打破的是天空,粉碎的是天文学。”

  尽管马斯克坚持认为 SpaceX 正在与天文学家积极接触,但克莱门茨却不看好 SpaceX 与科学界之间的沟通方式。克莱门茨说:“这确实会打击试图与他们接触并达成某种妥协的人们的信心,因为天文学家觉得自己的话没有被认真倾听。”(腾讯科技审校/乐学)

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