SpaceX 星链卫星问题频出，已严重影响天文学家的宇宙探索

在浩瀚宇宙的探索征程中，射电天文学一直扮演着至关重要的角色，帮助科学家们窥探宇宙的奥秘，尤其是宇宙最早阶段的秘密。然而，如今一项新兴的商业太空项目 ——SpaceX 的 Starlink（星链）计划，却给射电天文学研究带来了巨大的挑战。天文学家们忧心忡忡，因为数千颗星链卫星泄漏的无线电发射，极有可能对使用高灵敏度望远镜进行的观测造成严重破坏。

研究发现：三分之一特定频率数据受威胁

据《新科学家》报道，由科廷大学射电天文学教授 Steven Tingay 领导的研究小组，借助澳大利亚目前正在建造的平方公里阵列原型望远镜，对近 2000 颗星链卫星的信号展开了跟踪。他们的研究结果令人震惊：特定频率的三分之一数据受到星链卫星发射的威胁。这一发现无疑为天文学研究敲响了警钟，表明埃隆・马斯克领导的这家航天公司的大规模卫星部署行动，可能正在阻碍人类对早期宇宙的深入研究。

Tingay 教授在接受《新科学家》采访时表示：“如果你看一下这些意外发射产生的信号强度，它们与天空中最亮的天然射电源相媲美并不罕见。这就像把天空中最强的源放在天空中，再放置一堆更多的人造源并让它们四处移动，这对天文观测，尤其是在寻求超灵敏实验中的影响是巨大的。” 这种干扰对于致力于捕捉微弱宇宙信号、探索宇宙起源的射电天文学研究而言，无疑是一个沉重的打击。

问题恶化：卫星数量急剧增加

更令人担忧的是，这一问题正在迅速恶化。截至今年 5 月，SpaceX 公司在近地轨道上已经拥有 7600 多颗卫星，大约占所有在轨运行卫星总和的三分之二。而该公司的野心不止于此，其计划将星链卫星星座进一步扩大到数万颗。如此庞大数量的卫星在近地轨道运行，泄漏的无线电发射干扰强度和范围都将呈指数级增长，对射电天文学观测的影响也将愈发严重。

在射电观测中，这些卫星产生的干扰信号极难被过滤掉。因为它们的信号强度与天然射电源相当，且分布广泛、移动迅速，使得天文学家在分析观测数据时，难以将这些干扰信号与真正来自宇宙深处的微弱信号区分开来。这不仅增加了数据处理的难度和复杂性，更可能导致一些重要的宇宙信号被淹没在这些干扰之中，从而错过对宇宙奥秘的关键发现。

原因探究：卫星电子设备或为罪魁祸首

正如一篇尚未经过同行评审的论文中所详述的那样，Tingay 和他的同事们认为，小型卫星的电子设备可能会意外地通过其天线传输无线电信号。这些卫星在设计上主要用于提供全球互联网接入服务，其电子系统在运行过程中，可能由于各种原因，如电路设计缺陷、电磁兼容性问题等，导致部分无线电信号泄漏。而这些泄漏的信号恰好落在了射电天文学所使用的关键频率范围内，从而对天文观测造成了干扰。

国际电信联盟（ITU）虽然对射电天文学的频段进行了保护，但 SpaceX 的卫星发射却在这些受保护的范围内产生了信号干扰。不过，目前尚不清楚 SpaceX 是否违法，因为这些传输很可能是无意的。Tingay 教授对此解释道：“没有人违反 SpaceX 或 Starlink 的任何规定，因为此类排放不受监管。但国际电联已经开始讨论如何引入对此类排放的监管措施。” 这一情况反映出，随着商业航天活动的日益频繁，现有的太空监管规则在应对新兴问题时，存在一定的滞后性和不完善性。

过往问题：卫星亮度也曾干扰天文观测

事实上，这并非星链卫星首次给天文学研究带来困扰。在此之前，SpaceX 的卫星就因其非常明亮的外观，在夜空观测中表现为巨大的条纹，给天文学家带来了诸多麻烦。这些明亮的卫星轨迹在天文望远镜拍摄的图像中十分显眼，不仅影响了图像的质量，还干扰了天文学家对天体的观测和分析。

为了解决这一问题，SpaceX 采取了一系列措施，如为卫星添加抗反射涂层，并调整卫星的方向，以减少其对太阳光的反射。2023 年，SpaceX 还为其星链卫星推出了 “分布式布拉格反射器”，该反射器由多层塑料组成，旨在散射光线的同时仍允许无线电波通过。然而，这些措施的有效性目前尚不清楚，从实际观测情况来看，卫星亮度对天文观测的干扰问题并未得到彻底解决。如今，又出现了无线电发射干扰这一更为严重的问题，使得天文学家们对星链卫星的担忧进一步加剧。

天文学家呼吁：SpaceX 应解决问题

面对日益严峻的卫星干扰问题，天文学家们纷纷呼吁 SpaceX 公司采取有效措施，解决无意无线电发射的问题。因为这一问题不仅关乎射电天文学的发展，也对人类探索宇宙的进程产生了重要影响。如果不能妥善解决，将会阻碍科学家们对宇宙早期阶段的研究，影响我们对宇宙演化、星系形成等重大科学问题的理解。

同时，这一事件也引发了全球对商业航天活动与科学研究之间平衡的深入思考。一方面，商业航天的发展为人类探索太空、改善地球通信等方面带来了新的机遇和活力；另一方面，其大规模的活动也对传统的天文学研究等领域造成了一定的冲击。如何在推动商业航天发展的同时，保护好人类探索宇宙的科学事业，成为了摆在各国政府、国际组织和相关企业面前的一道亟待解决的难题。未来，我们期待 SpaceX 公司能够积极回应天文学家的关切，与科学界携手合作，共同寻找解决方案，确保太空探索活动在科学、有序的轨道上继续前行。