Abstract

The historic launch of the frst several hundred out of 12,000 planned Starlink satellites heralds the arrival of the era of ultra-large satellite constellations. If it will bring new opportunities or insurmountable challenges to astronomy will probably depend on whether you are conducting your observations in space or from the surface of the Earth.

Nature Astronomy (2020)

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探索宇宙的新时代已经到来——挑战与机遇并存

引言

人类对于浩瀚宇宙从来没有停止过观测和想象，早在上个世纪，摩托罗拉就提出过非常宏伟的星链计划，后来由于种种原因中断了卫星的发射工作，但这种星链的设想还是被一代又一代的科学家继承了下来。

正文

近日，国科大杭州高等研究院空间盘古实验室、新加坡南洋理工大学、中科院理论所、澳大利亚昆士兰大学、澳大利亚国立大学研究人员联合在《自然 天文》杂志上发表评论文章，结合“太极一号”卫星的发射和后期在轨测试，对卫星星座天文学的发展和展望进行了综述。

2019年8月31号（北京时间）“太极一号”成功发射，取得了一系列宝贵的在轨测试数据，迈出了我国空间引力波探测的第一步。

为探测大质量黑洞并合产生的低频引力波，太极计划最后一步将发射三颗卫星，形成边长300万公里的等边三角形编队星座，从而极大的推动仪器和观测天文学的发展。

文章指出，使用分布式仪器系统收集天文和天体物理数据并非新的想法。目前已经有几个地面射电天文学仪器和光学望远镜系统组成的全球网络。直到近些年，在空间建立和维持一个庞大的分布式的天文仪器网络，仍然超出了工程技术和财政支持能力。但我们要看到，人工智能和新技术的发展又给这一分布式的计划增添了希望。

文章强调，绕地球运行的卫星群如主动通信的立体卫星和商业小型卫星组成的大规模编队星座，又比如Taiji或欧洲对应的LISA，可能会带来新的技术能力，因为这种星座网络具有大面积覆盖特性，也更加具有灵敏度和灵活性。卫星编队星座最大的进步在于，使对遥远天体的探索在财政上变得更容易负担，同时降低了出现失败的风险。

文章最后讨论了卫星编队星座对地面观测天文学的潜在威胁，目前正在建造的大规模的卫星群，可以用来支持导航、大地测量、电话和信息服务、宽带互联网、天气和气候监测、遥感等等。但很快，数以万计的这些卫星将照亮夜空，对地面天文学的运行环境构成威胁。

当我们处于卫星星群爆炸性增长的同时，天文学家、卫星工程师和政策制定者以及其他可能的利益攸关方应共同努力，为这一潜在的有价值的技术发展找到一条双方都能接受的道路----保护我们已拥有的环境，同时拓展我们在空间上的探索能力。

该综述文章作者包括：徐淑岩教授（太极一号霍尔微推系统负责人）、Igor Levchenko教授,吴岳良院士（太极计划首席科学家）、Kateryna Bazaka教授。

该文章2020年6月29日上线，原文链接：

Nat Astron (2020)

https://doi.org/10.1038/s41550-020-1141-0

该新闻稿转载自中国科学院大学官网