星链有多亮？|卫星|恒星|星链|观测者|闪光

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原作：Anthony Mallama

翻译：何永强

校对：方芊、涂天宇

编排：王璞

后台：李子琦

原文链接：https://skyandtelescope.org/astronomy-news/starlink-flares-can-fool-anyone-even-airline-pilots/

在适当的条件下，星链卫星可以发出像金星一样明亮的光芒。

这张合成图像由犹他州韦恩县的摄影师杰夫·华纳拍摄，记录了黎明前 17 分钟主要来自星链卫星的强烈闪光

卫星闪光是一种引人注目的现象，随着 SpaceX 再一次发射数十颗星链卫星，对于越来越多的天文观测者来说，它已成为一种熟悉的景象。一些观测者喜欢这种闪光的新奇感，喜欢看到它们，而另一些人只是对它们的出现感到困惑。还有些人则对这些闪光干扰了他们对夜空的欣赏感到失望。

还有更多实际问题。SpaceX 发射的众多星链卫星用于提供宽带互联网，它们发出的闪光可能会误导飞行员，甚至可能对航空安全造成风险。

道格拉斯·布特纳（犹他大学）领导了一项研究，该研究在第四届 IAA 空间态势感知会议上发表，研究了两架商用飞机的五名飞行员在飞越太平洋航线时看到几个明亮移动物体的案例。飞行员用手机拍了两张照片和一段视频，同时飞行员报告这些物体是“不明空中现象”，布特纳和他的同事利用航空器飞行数据以及卫星的星历表将这些物体识别为当天早些时候发射的密集的一连串 Starlink 卫星的一部分。

这张图片显示了飞行员拍摄的照片细节，其中细长的物体是一列紧密排列的星链卫星。布特纳和同事使用公开的 astrometry.net 软件包识别了背景恒星。

图源：Buettner et al. 2024

布特纳的团队使用 SAOImage DS9 图像分析软件测量了照片中星链卫星的亮度。以恒星北河二作为光度参考，他们发现这个细长的物体的星等为 -4 等，与金星一样亮。如果识别不正确，如此明亮的光线可能会被误认为是附近的地平面。

与此同时，退休天文学家理查德·科尔开发了一个数值模型来预测星链卫星的亮度，该模型预测，在某些条件下星链底盘面向地球的一侧会向地面上的观察者反射太阳的镜像。观察者会将这种短暂的增强视为闪光。

当布特纳的研究发表时，我正在收集亮度测量数据以验证科尔的模型。我看到卫星的闪光星等达到 -2 ，相当于天空中另一颗木星。后来的分析显示，高空飞行的飞机上的观察者可能会看到更明亮的闪光。

正如我们在 arXiv 上发表的研究中所报告的那样，科尔的模型可以解释飞行员报告的亮度，因为飞机、卫星和太阳的位置和姿态完全正确。

阳光从星链底盘天底侧的介电涂层反射。当航天器在头顶上时，该涂层可有效减轻亮度，阳光会被反射到太空中。

图源：Starlink

很容易就能看到明亮的星链闪光。根据几何学的要求，太阳位于地平线以下约 25° 至 30°时，星链卫星位于地平线以上 5° 至 10°。在其他情况下也可以看到闪光，但通常没有那么明亮。《科学与技术》特约编辑鲍勃·金去年 11 月报道称，一群业余天文学家在俄克拉荷马州观测到了星链闪光。

摄影师杰夫·华纳于 2023 年 4 月首次拍摄到此类星链闪光。此后，他全年都在犹他州和科罗拉多州拍摄它们，并记录了它们亮度的显著季节性变化。

华纳还观察到，闪光主要发生在一种星链轨道壳层中：与地球赤道呈 53° 倾斜的轨道壳层。这些轨道壳层目前构成了卫星星座的大部分。随着更多轨道壳层的填充，华纳认为闪光现象可能会从纬度更南的地方看到，这可能会增加未来飞行员报告的数量。

卫星的闪光勾勒出地球的影子，它们来自位于星链星座53度倾角轨道壳层内的卫星。这张复合图像拍摄于5月6日至7日，覆盖了四个小时的时间。弧形凸起中心处的闪光显示了这些航天器最北的到达范围；这些卫星当时正以540公里的高度在加拿大阿尔伯塔省埃德蒙顿上空飞行，距离埃德蒙顿以北1000多英里。