林彥興
以星鏈（Starlink）為代表的大型低軌通訊星座（Mega Constellations）對可見光天文學造成的影響大家想必有所耳聞，由於低軌衛星會反射（散射）陽光，使得在曙暮光前後幾小時，會有大量衛星劃過觀測者的視野。
但低軌衛星造成的影響可不只在可見光。作為通訊衛星，這些衛星理所當然的會發出無線電波，才得以與地面的終端通訊。而在軌道上部署成千上萬的無線電燈塔，即使頻段不完全重疊，仍會對電波天文望遠鏡的觀測造成影響。
為此，與可見光波段類似，SpaceX 從 2019 年開始就與美國國家科學基金會（NSF）與國家電波天文台（NRAO）合作，研究如何降低 Starlink 對無線電觀測的衝擊。
最近 SpaceX 與 NRAO 的聯合團隊在 ApJL 發表論文，說明他們開發了一套技術，藉由整合「Starlink 衛星的即時位置」與「電波望遠鏡的觀測方向」這兩項資訊，讓 Starlink 在飛越望遠鏡附近時，能利用相位陣列天線的優勢，精準地改變 Starlink 的波束，避免將訊號送入電波望遠鏡的視野/波束中，從而既讓無線電觀測可以正常進行，又讓望遠鏡附近的 Starlink 使用者不受太大影響。這項技術於 2023 年在綠堤望遠鏡（GBT）測試成功，並預期能在未來幾年推廣到更多的電波望遠鏡上。
同時身為太空迷和天文人的小編，當然相當樂見此一結果。
三年前，小編在刊登於泛科學的〈一閃一閃亮晶晶，滿天都是人造衛星〉一文中曾寫到：
「無論你是否認同它（Starlink）的價值，可預見的未來 SpaceX 幾乎不可能放棄這項重要的生財工具。而且除了 SpaceX 之外，還有 OneWeb、LeoSat、Project Kuiper、鴻雁、虹雲等近十個計畫已被提出或正在建置，預計都會成為至少上百顆衛星的大型衛星星座。
這些衛星網路擁有造福全世界人類的潛力，尤其是讓身處基礎設施不發達處的人們，享受到網際網路帶來的豐富資源；但另一方面，龐大的衛星也帶來嚴重的光害與太空垃圾問題，衝擊未來的太空發展與科學研究。如何在讓世界更加緊密的衛星網路，以及珍貴的夜空和軌道環境之間取得平衡，值得所有人持續關注、討論與理解。」
三年後的今天，OneWeb 已經完成第一階段組網，Kuiper 發射少數試驗衛星，鴻雁、虹雲則換成了國網與千帆，低軌衛星競爭正日漸白熱化。在這樣的情況下，對於 SpaceX 願意與其他單位合作、積極尋求兩全其美 ── 或至少互相讓步 ── 的解方的態度，值得我們的肯定與其他競爭者的效法。
Credit: NSF/AUI/NSF GBO/J. Seymour
參考資料與延伸閱讀
- PROTECTING RADIO ASTRONOMY THROUGH REAL-TIME COORDINATION｜SpaceX
- Astronomers, Satellite Internet Provider Develop New System to Share the Sky｜NRAO
- NRAO and SpaceX Coordinate to Protect Radio Astronomy｜NRAO
- Toward Spectrum Coexistence: First Demonstration of the Effectiveness of Boresight Avoidance between the NRAO Green Bank Telescope and Starlink Satellites｜ArXiv
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