星鏈是由航空航天公司 SpaceX 發射的數百顆網際網路衛星組成的“巨型星座”，它因亮度超過天體而讓天文學家感到頭痛。星鏈計劃最終包括數萬顆航天器，向全球提供高速網際網路，但它對觀星有一個缺點：衛星在夜間反射的陽光足以用肉眼清晰看到（更不用說靈敏的望遠鏡了）。它們的亮度因排列成長串而更加突出，這些長串像一串天體項鍊上的數十顆發光珠子一樣劃過天空。
自 2019 年 5 月首次發射 60 顆星鏈衛星以來，又有 655 顆衛星被送入軌道，影響了許多天文觀測。自 1 月以來，每次發射都穩定地搭載約 60 顆衛星，每月發射一到兩批——最近一次是在 9 月 3 日。
最終，在收到科學界的投訴以及 SpaceX 的損害控制努力一年多之後，國家科學基金會 (NSF) 和美國天文學會 (AAS) 於 8 月釋出了一份關於情況的報告。該報告借鑑了今年夏天早些時候舉行的衛星星座 1 (SATCON1) 虛擬研討會上 250 多位專家討論的結果，旨在為天文學家和衛星星座運營商提供建議，以儘量減少進一步的干擾。
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目前，許多天文學家只能希望情況會有所改善。儘管 SpaceX 的衛星給天文觀測帶來了問題，但華盛頓大學的天文學家梅雷迪思·羅爾斯表示，該公司並不“想搞砸天文學”。羅爾斯正在與即將到來的位於智利的薇拉·C·魯賓天文臺（原名大型綜合巡天望遠鏡）合作。該專案穩定地提供整個天空的全景影像，將有助於揭示暗物質和暗能量的本質，識別無數瞬變天體物理現象的例項，並繪製對地球構成威脅的小行星——當然，前提是衛星星座的干擾不會破壞其精細的工作。
SpaceX 最初為減輕航天器影響所做的努力包括今年早些時候發射了一顆名為 DarkSat 的原型星鏈衛星，該衛星採用黑色抗反射塗層。最近對軌道上 DarkSat 的地面觀測發現它的亮度是標準星鏈衛星的一半——專家認為這是一個很大的進步，但仍然遠未達到天文學家所說的需求。
智利安託法加斯塔大學的天文學家傑里米·特雷格隆-裡德說：“我不會將 DarkSat 視為一場勝利，而只是朝著正確方向邁出的良好一步。”他是評估原型機的觀測團隊成員。該團隊使用智利 Ckoirama 天文臺的 0.6 米望遠鏡將其與典型的星鏈同類衛星進行了比較，發現儘管 DarkSat 的抗反射塗層使其肉眼不可見，但它仍然太亮，無法避免干擾魯賓天文臺和其他主要望遠鏡。
哈佛大學史密森天體物理中心的研究員喬納森·麥克道爾說，這些結果表明 DarkSat 本質上是一條死衚衕。麥克道爾一直在執行巨型星座對天文觀測影響的計算機模擬。儘管如此，他說，特雷格隆-裡德團隊的調查是一個重要的步驟。“這項研究值得關注，它是首次對星鏈衛星進行重大觀測研究之一，天文學界目前正在組織更大規模的觀測，”麥克道爾補充道。他警告說，如果衛星在沒有修復的情況下繼續發射，“影響將是巨大的。”
從長遠來看，羅爾斯擔心，隨著衛星星座變得越來越普遍，未來的公司可能會在不嘗試與天文學家妥協的情況下發射它們。“它會產生許多系統性誤差……這會變得有點混亂，”她說。
SpaceX 希望最終在天空中部署 12,000 顆星鏈衛星，去年它申請許可再發射 30,000 顆衛星。隨著這些計劃——以及亞馬遜的 Kuiper 專案計劃發射 3,236 顆衛星，以及現已破產但最近被英國政府收購的 OneWeb 公司可能計劃發射 2,000 顆衛星——天文學的衛星星座問題規模只會增加。
雖然 DarkSat 測試的調光技術遠非充分的解決方案，但 SpaceX 一直在開發其他方法來進一步降低航天器的亮度。該公司第二次嘗試的暗化衛星 VisorSat 使用黑色遮陽板來減少光反射。第一艘採用這種設計的航天器於 6 月 3 日發射。天文學家希望在天文臺在 COVID-19 關閉後重新開放後，觀測 VisorSat 並將其與 DarkSat 進行比較。
甚至在對 VisorSat 進行任何詳細觀測之前，SpaceX 似乎已經加倍投入這種新型號。6 月中旬和 8 月初發射的兩批星鏈衛星中的所有衛星都是 VisorSat，每顆衛星都帶有自己的遮陽板。
天文學家尚不確定 DarkSat 和 VisorSat 等暗化方法是否是解決方案。在 SATCON1 報告的 10 項建議中，只有一項要求衛星運營商使用暗化技術。其他建議包括將衛星部署在 600 公里以下的軌道上，以最大限度地減少夜間眩光，控制它們在太空中的方向以減少陽光反射，開發從天文觀測中消除其軌跡的方法，並提供其軌道資訊，以便天文學家可以將望遠鏡避開它們。
人們希望，透過從這一系列選項中採取某種組合方法，問題可以得到控制。即便如此，衛星巨型星座的出現可能已經使天文學家夜空的視野進一步惡化成為必然。
現在，特雷格隆-裡德感到欣慰的是，SpaceX 正在認真對待這些問題。“DarkSat 和新型 VisorSat 的開發表明，星鏈似乎致力於減輕其衛星對天文學家和後院觀星者的影響，”他說。
NSF 的 NOIRLab 主任帕特里克·麥卡錫表示，SATCON1 研討會的合作精神以及隨後釋出的報告也令人鼓舞。NOIRLab 與 AAS 共同製作了這份報告。“我希望天文學家和商業衛星運營商之間的友好合作和夥伴關係精神能夠擴大……並繼續證明其有用和富有成效，”他在 8 月下旬的一份宣告中說。
SATCON2 是下一個將天文學家和衛星星座運營商聚集在一起的研討會，計劃於 2021 年初至中期舉行。它將致力於解決政策和監管問題。羅爾斯強調了該問題的緊迫性和重要性，因為在此期間可能會發射數百顆衛星。“這種情況只會加速，”她說。“這是一個長期的先例。這關係到你希望你的孫子孫女擁有什麼樣的天空。”
編者注（9/11/20）：本文中的圖片說明在釋出後已進行編輯，以更正對建立曝光的天文臺的引用。