第二代星链卫星泄漏的无线电干扰增加30倍威胁天文观测

去年使用LOFAR(低频阵列)射电望远镜的观测表明，第一代星链卫星发射了意外无线电波，可能会妨碍天文观测。

LOFAR射电望远镜是地球上观测低频的最大射电望远镜，其最新观测表明，第二代V2-miniStarlink卫星发射的意外无线电波比上一代卫星亮32倍，可能会使射电望远镜致盲并破坏对宇宙的重要研究。

近年来，发射到低地球轨道(LEO)的卫星数量猛增，这主要是由于太空的快速商业化和卫星技术的进步。自2019年以来，SpaceX和OneWeb等公司已经发射了数百至数千颗卫星，主要用于通信目的。

计划显示，到本世纪末，发射入轨卫星的数量可能超过10万颗。低地球轨道卫星无线电波发射的不断增加，引发了人们对天文研究未来的严重担忧。

这项研究是使用LOFAR射电望远镜进行的，它于2024年7月19日进行了两次为期一小时的广泛观测，涵盖了您通过家用收音机接收到的电台使用的FM广播频段之上和之下的无线电频率。

在这些观测过程中，研究小组从几乎所有观测到的星链卫星(包括第一代和第二代卫星)中检测到了非预期电磁辐射(UEMR)。

“我们利用LOFAR启动了一项计划，监测不同星座卫星的意外发射。我们的观测表明，与第一代卫星相比，第二代Starlink卫星的发射更强，并且无线电频率范围更大，”该研究的主要作者、荷兰射电天文学研究所(ASTRON)的CeesBassa说道。

分析显示，与第一代卫星相比，这些新卫星发射的意外无线电波亮度高达32倍，其水平可能超过国际规定的故意发射干扰阈值和更为宽松的地面电磁兼容性标准。

“与我们用LOFAR观测到的最暗的天体物理源相比，Starlink卫星的UEMR亮度高出1000万倍。这种差异与肉眼可见的最暗恒星和满月的亮度相似。由于SpaceX每周发射约40颗第二代Starlink卫星，这个问题变得越来越严重，”CeesBassa补充道。

视频显示了LOFAR站上方5米波长的射电天空。左侧图表显示实际数据，其中标出了最亮的射电源(其中仙后座A是我们银河系中超新星的遗迹，而天鹅座A和室女座A是我们星系之外的星系)。右侧图表显示减去中值像素值的数据，突出显示了亮度变化。在这个射电波长下，我们可以看到光源随时间变化的闪烁，就像夜晚闪烁的星星一样。Starlink卫星被视为在天空中移动的光源，与公开可用的轨道元素(红色标志)的预测相符。来源：天文学和天体物理学

这项研究强调了对卫星意外辐射实施更严格监管的必要性，以保护射电天文观测的神圣性，这对于了解宇宙和我们在宇宙中的位置至关重要。这项研究是面对卫星技术不断发展的背景下采取行动保护天文学未来的号召。

“人类显然正在接近一个转折点，我们需要采取行动来保护我们的天空，将其作为从地球探索宇宙的窗口。卫星公司对产生这种意外辐射不感兴趣，因此将其降至最低也应该是其可持续太空政策的优先事项，”SKA天文台的FedericoDiVruno表示。“Starlink并不是低地球轨道上唯一的大玩家，但他们有机会在这里树立标准。”

研究人员强调，尽管第二代卫星的设计初衷是增强连通性和提供通信服务，但意外的无线电辐射对天文观测的完整性构成了越来越大的威胁。随着此类干扰的后果日益明显，卫星公司、监管机构和天文学界之间的合作对于制定有效的缓解策略至关重要。

荷兰是欧洲人口最密集的国家之一，ASTRON运营着世界上最灵敏的低频望远镜LOFAR。这只有在荷兰地方、省级和国家机构的监管支持下才有可能实现。市政当局在发展之前会咨询ASTRON，并支持该研究所向其他机构提供建议。

ASTRON首席科学主任杰西卡·登普西(JessicaDempsey)教授表示：“自十多年前LOFAR启动以来，当我们被告知由于无线电干扰，我们很快就会难以进行观测时，我们就与全国数十个团体、公司、基础设施、机构和个人合作，提供了监管支持和与业界的有效合作，共计采取了1000多项单独的缓解措施。”

“而且这种关系并非单方面的。这些在宇宙中寻找微弱信号的巧妙技术已经将技术进步回馈给了工业和社会——从GPS到WiFi。我们不仅共存，而且共同繁荣。我们在太空中也有这种共生关系的解决方案——我们只需要监管机构的支持，以及行业与我们达成妥协。如果没有缓解措施，很快我们看到的唯一星座将是人造的。”