绕地球运行的微弱卫星不应超过10万颗

# “超越极限”：太空中一百万个卫星和镜子对夜空构成严重威胁 来源：https://www.eso.org/public/news/eso2607/ ### 新闻稿 2026年7月1日 欧洲南方天文台（ESO）一项新研究发现，目前提出的将超过170万颗卫星（包括极亮卫星）送入轨道的方案，将“对天文学造成毁灭性后果”。该研究指出，为保护我们利用现代望远镜观测夜空的能力，绕地轨道上的暗淡卫星数量（肉眼不可见）不应超过10万颗。这项研究首次计算了大型明亮卫星星座（其健康与环境影响也引发了担忧）通过增亮夜空对天文观测的影响程度。 自2019年以来，地球轨道上的卫星数量急剧增加，目前已超过14000颗[\[1\]](https://www.eso.org/public/news/eso2607/#1)——其中以SpaceX的Starlink通信卫星为主。卫星提案在数量上和潜在影响上也在不断升级。“*到目前为止我们还能应对，但情况正在恶化，*”曾参与制定减轻卫星星座对天文学影响建议的Olivier Hainaut强调。他说，虽然SpaceX等公司已采取措施降低卫星亮度，但目前的卫星提案正在超越天文学所能承受的“*极限*”。Hainaut在ESO担任天文学家超过30年，他是这项关于卫星星座影响的同行评审研究的作者，该研究已被《天文与天体物理学》期刊接收发表。 SpaceX计划再向轨道发射一百万个卫星，用于基于太空的数据中心，这将显著改变天空的外观。新研究表明，在每晚的很大一部分时间里，将有数百颗卫星可见，在某些时刻可多达数千颗，与良好条件下肉眼可见的恒星数量相当。其他计划中的卫星星座，如E-Space的Cinnamon以及中国的CTC-1和CTC-2，将再增加数十万颗卫星进入轨道，使问题更加复杂。 美国初创公司Reflect Orbital计划发射一个由巨大镜面卫星组成的星座，用于在夜间提供阳光，其反射光束在地球表面跨度至少五公里。他们打算今年先将一颗原型卫星送入轨道，并计划到2035年将其卫星数量增加到50000颗。这些卫星将是轨道上有史以来最亮的，对地球上的黑暗天空造成破坏性后果。Hainaut的计算显示，完整的星座将使夜空中充满数百颗非常明亮的可见卫星。从反射光束内部看，提供阳光的卫星将比满月亮四倍。即使没有卫星将光束直接指向观测者，每颗卫星也会像行星金星（“晨星”）一样亮。从像德国慕尼黑这样的光污染城市看，这数百颗卫星将是夜空中唯一可见的“星星”。 这些提案，连同研究中考虑的其他提案，将极大地增亮夜空，阻碍人类观测遥远宇宙目标（包括遥远的星系、其他恒星周围的一些类地行星，甚至可能对地球构成威胁的小行星）的能力。 #### 明亮的轨迹与更亮的天空 Hainaut解释说：“*卫星被太阳照亮，比遥远的星系亮得多。当一颗卫星穿过我们观测的区域时，它会在我们的图像上留下一道明亮的条纹，抹掉其背后的任何东西。*” 为了计算卫星星座对天文观测的这种及其他影响，Hainaut模拟了所有现有和计划中卫星星座的位置、运动和亮度。 对于SpaceX的卫星巨型星座，他发现，在智利帕拉纳尔天文台使用ESO的甚大望远镜（VLT）在夜间两小时后拍摄的每张图像中，都会出现数十条轨迹，这表示视场损失高达28%[\[2\]](https://www.eso.org/public/news/eso2607/#2)。这假设卫星足够暗淡，在良好条件下肉眼不可见。如果它们稍微亮一点，一些仪器会受到更严重的影响：例如，像美国国家科学基金会Vera C. Rubin天文台那样的相机，其大部分图像可能每晚有几个小时无法使用[\[3\]](https://www.eso.org/public/news/eso2607/#3)。 Hainaut的模拟假设没有Reflect Orbital卫星将其光束直接指向或靠近天文台。即便如此，单个镜面卫星的轨迹也可能破坏像Rubin天文台相机那样的观测。当全部Reflect Orbital卫星在轨道上运行时，只要卫星被太阳照亮，此类相机的每一张图像都将被毁掉。 然而，限制我们观测能力的不仅仅是卫星交叉穿行的路径：它们的光可以污染整个天空。暗淡到无法直接看到的卫星会产生一层“漫射”光，而较亮卫星的光在穿过大气层时会向各个方向“散射”。这两种贡献都增加了夜空的整体亮度。这项研究首次考虑了卫星星座对天空背景亮度贡献而对天文学造成的影响，揭示了卫星光污染的全部程度。 像Reflect Orbital这样的极亮星座对天空背景亮度的影响尤其显著。当全部50000颗Reflect Orbital卫星运行时，天空整体亮度将是原来的三到四倍 (https://www.eso.org/public/images/eso2607c/)。 #### 限制卫星以保护夜空 Hainaut得出结论，提议中的170万颗新卫星将对地基天文学产生严重后果。只有将现有和未来卫星的总数限制在10万颗（且这些卫星足够暗淡，在黑暗地点肉眼不可见），才能避免这些影响。“*这不是一个硬性数字，比如99999颗就好，100001颗就不好：显然我更喜欢5万颗，*”Hainaut说。“*但10万颗造成的损失大约相当于其他技术损失（如设备故障）的水平。*”然而，他补充说，卫星*必须*比视觉星等7暗淡[\[4\]](https://www.eso.org/public/news/eso2607/#4)；如果其中一些卫星太亮——超过肉眼可见的最低阈值——那么总数就需要低得多。 SpaceX和Reflect Orbital是最极端新提案的提出者，它们都已向美国联邦通信委员会（FCC）申请发射许可。这项新研究是ESO与英国皇家天文学会和国际天文学联合会合作，就这些提案向FCC提交回复的基础。 “*FCC收到了超过1800份关于Reflect Orbital的评论，以及近1500份关于SpaceX申请的评论，*”负责协调ESO对这些提案回复的ESO机构事务官员Betty Kioko解释道。“*现在球在FCC这边，我们等待他们对这两份申请做出裁决。对于光学天文学来说，这是一个生存威胁，我们希望监管机构能够认同这个观点。*” “*天文学为人类创造巨大价值，包括科学、技术、经济和教育的价值，并帮助我们理解我们在宇宙中的位置，*”ESO总干事Xavier Barcons说。“*大量计划发射的低地球轨道卫星挑战了这种能力，强调了限制未来卫星发射的必要性，以及天文学家、工程师、卫星运营商和其他利益相关者需要共同努力，采取严格的缓解措施。*” “*发射数千颗卫星会产生多方面影响：经济的、生态的和天文学的，*”Hainaut补充道。来自极亮卫星星座的光污染可能会影响地球上生命的健康和功能 (https://www.theguardian.com/science/2026/apr/05/satellite-mirror-plans-could-disrupt-sleep-and-ecosystems-worldwide-scientists-say)，通过扰乱生物钟和生态系统。大型星座还对空气质量产生直接影响 (https://www.nature.com/articles/s41598-021-89909-7)，这来自于发射和维持数千颗卫星所需的大量发射活动，以及卫星寿命结束时再入大气燃烧造成的大气污染。“*我的工作是天文学，所以我量化对天文学的影响，*”Hainaut解释说，“*我希望其他人能在他们的专业领域评估其他方面的影响。*” Hainaut总结道：“*低地球轨道是一个天体海岸，为现代生活提供了巨大价值，从全球连接到我们清晰地接触宇宙。然而，我们必须管理巨型星座的足迹——从影响天文学的光污染到卫星再入的大气效应——以确保这一资源对子孙后代保持原始和可及。*” ### 注释 [1] 如果算上死亡卫星和碎片，目前轨道上的卫星数量上升至32000颗。 [2] 模拟中考虑的仪器是VLT的主力仪器FORS2，它代表了大型望远镜上的传统相机。 [3] 在像Rubin天文台这样配备高密度复杂电子元件的相机中，一条足够亮以致于使探测器饱和的卫星轨迹，不仅会在天文图像上造成宽阔的条纹，还会产生一系列鬼影轨迹，倍增损失，并可能污染整张图像。 [4] 低于视觉星等7的卫星确保它不会使像Rubin天文台那样的相机探测器饱和。这也意味着，即使在原始黑暗的天空下，卫星也会太暗而肉眼不可见。 ### 更多信息 这项研究发表在由Olivier Hainaut（德国欧洲南方天文台）撰写的一篇论文中，该论文即将发表于《天文与天体物理学》期刊。 欧洲南方天文台（ESO）使世界各地的科学家能够为了全人类的利益发现宇宙的秘密。我们设计、建造和运营世界一流的地面天文台——天文学家利用它们来解决激动人心的问题并传播天文学的魅力——并促进天文学领域的国际合作。ESO成立于1962年，是一个政府间组织，目前由16个成员国（奥地利、比利时、捷克、丹麦、法国、芬兰、德国、爱尔兰、意大利、荷兰、波兰、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国），以及东道国智利和作为战略伙伴的澳大利亚支持。ESO的总部及其游客中心和天文馆——ESO超新星馆——位于德国慕尼黑附近，而智利的阿塔卡马沙漠——一个拥有独特观测天空条件的绝佳地点——则拥有我们的望远镜。ESO运营三个观测站点：拉西拉、帕拉纳尔和查南托尔。在帕拉纳尔，ESO运营着甚大望远镜及其甚大望远镜干涉仪，以及像VISTA这样的巡天望远镜。同样在帕拉纳尔，ESO将托管和运营切伦科夫望远镜阵列天文台的南阵列，这是世界上最大、最灵敏的伽马射线天文台。ESO与国际合作伙伴一起，在查南托尔运营ALMA，这是一个在毫米和亚毫米波段观测天空的设施。在帕拉纳尔附近的塞罗阿马索内斯，我们正在建造“世界上最大的天空之眼”——ESO的极大望远镜。我们在智利圣地亚哥的办事处支持我们在该国的运营，并与智利合作伙伴及社会进行互动。 ### 链接 - 研究论文 (https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso2607/eso2607a.pdf) - VLT照片 (http://www.eso.org/public/images/archive/category/paranal/) - 记者：订阅以第一时间接收您语言版本的新闻稿 (https://www.eso.org/public/outreach/pressmedia/#epodpress_form) - 科学家：有故事要讲？提交您的研究 (https://www.eso.org/public/news/pitch-your-research/) ### 联系方式 Olivier Hainaut ESO天文学家 德国加兴 电话：+49 89 3200 6754 手机：+49 151 2262 0554 电邮：[[email protected]](mailto:[email protected]) Beatrice (Betty) Kioko ESO机构事务官员 德国加兴 电话：+49 89 3200 6278 电邮：[[email protected]](mailto:[email protected]) Bárbara Ferreira ESO媒体经理 德国加兴 电话：+49 89 3200 6670 手机：+49 151 241 664 00 电邮：[[email protected]](mailto:[email protected]) 在社交媒体上关注ESO (https://www.eso.org/public/outreach/social/)