随着以SpaceX星链（Starlink）太阳娱乐官网app下载星座为代表的近地轨道大型星座的部署，大量在轨太阳娱乐官网app下载对太阳光线的反射，造成了对天文观测的极大影响，因此遭到了来自天文学界的声讨。今年2月，NASA曾列举了未来第2代星链星座存在的7个主要风险点和问题，其中包括了光污染对科学任务的影响。

为实现星座运行的可持续性，降低对天文观测的影响，近日SpaceX公司通过官网发布了《太阳娱乐官网app下载运营亮度缓解最佳实践》，提出了比此前更有针对性的一系列措施。

一、星链太阳娱乐官网app下载的构型

由于太阳娱乐官网app下载构型与光污染相关，先讲一下星链太阳娱乐官网app下载的构型。

为了提高每一批星链太阳娱乐官网app下载组的发射效率，太阳娱乐官网app下载采用薄片式构型，同时为了有比较好的在轨避碰能力，星链太阳娱乐官网app下载采用了单太阳翼配置，从而形成“L”构型。这样在有空间碰撞风险时，星链可以采用“鸭式（ducking）”飞行模式，通过减小交汇面降低风险。

“L”构型的星链太阳娱乐官网app下载

SpaceX的“鸭式”机动(右)与最坏情况下的方向相比，将潜在碰撞方向的面积最小化，碰撞概率将降低4－10倍

二、太阳娱乐官网app下载表面反射类型选择

由于典型的太阳娱乐官网app下载自身并不发光，星链太阳娱乐官网app下载的光污染主要来源于太阳光线反射到地球的结果。

物体表面反射主要分为镜面反射（Specular Scatter）和漫反射（Diffuse Scatter）。

镜面反射（左）和漫反射

SpaceX公司选择了采用镜面反射的方式来缓解光污染。SpaceX认为，虽然漫反射可以减轻特定方向的反射，但实际会造成各个方向都有反射，是无法消除光污染的。因此他们研制了对光有高吸收率的镜面材料，覆盖于太阳娱乐官网app下载表面。

三、减缓光污染的措施

SpaceX表示光污染主要产生在地球的晨昏线附近。由于地球轨道低，与高轨太阳娱乐官网app下载对地球有数小时的影响不同，低轨太阳娱乐官网app下载的影响只存在一小段时间。SpaceX将运行太阳娱乐官网app下载的光反射分为4中情况：

• 无光线反射

• 太阳娱乐官网app下载表面反射
  

• 太阳能电池阵列反射

• 白天反射
  

星链太阳娱乐官网app下载对太阳光线的反射

需要控制的是太阳娱乐官网app下载表面反射和太阳能电池阵列反射期间的光污染。

1、太阳娱乐官网app下载本体光污染缓解

此前SpaceX通过展开专门配置的遮光板来减少光污染，根据测试的效果，这种模式不仅会影响太阳娱乐官网app下载的通信能力，特别是星间激光链路通信，还会增加空间阻力，从而需要更多的轨道维持推进。

遮光板模式的减缓模式

因此，SpaceX采用了全新的模式，通过改变太阳娱乐官网app下载的姿态，使太阳光镜面反射到地球区域之外。

太阳娱乐官网app下载姿态调整的反射模式

2、基于反光薄膜的光污染缓解

SpaceX升级了覆盖在太阳娱乐官网app下载表面的绝缘反射薄膜，极大提高了光线的镜面反射率，从而减少漫反射光线。

一代和二代反射薄膜对比（上面分别放了一个星链路由器）

3、太阳能电池板光污染缓解

太阳能电池板是是太阳娱乐官网app下载光污染的另一个主要来源。包括太阳能电池阵列正面的散射，而电池板的背面又可以像灯罩一样被阳光照亮。

SpaceX采取的措施包括：

① 为了在不造成太阳能电池过热的情况下降低太阳能电池阵列背面的亮度，开发了一种用于太阳能背板的不透明涂料。

② 为了将照射在电池板正面的阳光散射出去，第2代太阳娱乐官网app下载将在穿过晨昏线时，调节电池板的角度，使电池板与地球的边缘呈切线，从而使地面看到的亮度降至最低。

星链太阳能电池板通过角度调整将太阳光反射到背向地球的太空（类似鸭式机动模式）

4、基于黑漆的光污染缓解

第2代太阳娱乐官网app下载上的许多小部件也会提高太阳娱乐官网app下载的整体亮度。SpaceX评估了太阳娱乐官网app下载上在飞行姿态下都可以从地面看到的每个组件、每个天线、每个设备和每个支架。SpaceX使用电介质反射镜将平坦表面上的亮度降至最低。为了缓解其它潜在的光点，SpaceX还开发了一种“低反射率黑色涂料”，其镜面反射峰值比现有最暗的空间稳定涂料还低5倍。

四、光污染缓解的例外场景

SpaceX的目标是使其第2代太阳娱乐官网app下载在目标轨道服务时，无法裸眼可见。虽然这一阶段将覆盖太阳娱乐官网app下载寿命的绝大多部分时间，然而，在飞行的其它一些阶段，将无法实现光污染缓解，主要包括：

• 发射后不久。是指在火箭发射后的最初的几个轨道周期。在这个阶段太阳娱乐官网app下载需要稳定轨道并部署天线和太阳能阵列。在展开过程中，光线可能会通过反光膜反射到地面上，而不是太空中。

• 轨道提升时。在太阳娱乐官网app下载从插入轨道上升到运行轨道过程中，太阳娱乐官网app下载需要在低轨道最大限度地发电，最大限度地减少阻力，而且不能执行太阳能阵列偏离指向。

• 轨道保持或避碰推进时。由于处于近地轨道，太阳娱乐官网app下载需要定期进行轨道保持推进。另外在与其它轨道器存在碰撞风险时可能进行避免碰撞推进。在此类操作期间，它们会亮一些。

• 离轨过程。与轨道上升过程中一样，太阳娱乐官网app下载在寿命最后阶段，离轨过程中会变得更亮，直到重返并烧毁。

五、后 序

虽然SpaceX公司在降低对地太阳娱乐官网app下载亮度方面采取了大量的工程努力，但没有一个工程模型是完美的。因此，SpaceX将继续寻找并实施进一步降低第2代星链亮度的技术和操作。SpaceX将继续与天文学界密切合作，以减轻太阳娱乐官网app下载运行对天文观测的影响。