Starlink衛星正努力解決反射光問題
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Starlink衛星正努力解決反射光問題,SpaceX因其Starlink衛星妨礙觀測而受到天文學家的批評,將與天文學界合作解決這個問題。Starlink衛星正努力解決反射光問題。
SpaceX 公佈了一份名爲《衛星運營商亮度緩解最佳實踐》的文件,概述了它如何與天文學界合作減少光污染,是如何降低 Starlink 衛星亮度的。
自從星鏈衛星上天以來,SpaceX 就常常會因爲其 Starlink 衛星的亮度而受到天文學家的批評和謾罵。
SpaceX 指出,通過合作,它已經確定並減輕了衛星亮度的關鍵原因。該公司正在努力使衛星在其標準運行高度時實現“對肉眼不可見”的效果。
SpaceX 強調,天文學界的工作不僅很重要,而且將繼續與他們合作,以減少對所有衛星運行的影響。“作爲一家太空探索公司,SpaceX 是天文學和科學界的堅定支持者。”
據介紹,SpaceX 在其星鏈衛星上加強了鏡面設計,避免光的漫反射。SpaceX 也指出,並非所有材料都具有高反射性,有些材料可以吸收或使反射的光不那麼明亮。
此外,SpaceX 還使用了遮陽板和射頻透明鏡膜等設計來降低陽光散射的問題。
對於第一代衛星,SpaceX 還特意開發了遮陽板。據介紹,它們是工程師特意開發的一種對無線電頻率不可見的材料製成的。
除此之外,SpaceX 還開發了 RF 透明鏡膜作爲遮陽板的替代品。薄膜可以將大部分陽光從地球上散射出去。SpaceX 表示,它一直在改進其鏡膜,以減少反射回地球的光。
值得一提的是,相比第一代衛星,SpaceX 還改進了其電池間的支撐材料。簡單來說就是把白色材料改爲深紅色材料。缺點是材料變暗會增加太陽能電池陣列的溫度,從而降低性能。
SpaceX 指出,其第二代衛星將爲 Starlink 網絡增加更多容量;支持更多地方的更多用戶使用。
第二代衛星將使用三種先進的亮度技術,例如介質鏡膜,可以把亮度降低 90%。
SpaceX發佈了一份題爲《衛星亮度緩解最佳實踐》的文件,概述了該公司如何與天文學界合作減少光污染,SpaceX因其Starlink衛星妨礙觀測而受到天文學家的批評。埃隆·馬斯克和SpaceX的團隊不僅聽取了這些批評,而且正在積極迴應,與天文學界合作解決這個問題。SpaceX指出,通過合作,他們已經確定並緩解了衛星“發光”的關鍵原因。
如果衛星在夜間被太陽照亮,地球上的觀測者就可以看到它們。然而,任何衛星的可見度都取決於其表面使用的材料,由於衛星本身不發光,因此亮度是由自然陽光從衛星表面散射並反射到地球的結果。光可以以兩種不同的方式散射:鏡面反射或漫反射。
SpaceX正在投資鏡面反射曲面技術,鏡面反射光就像鏡子一樣,是以單個角度反射的,而漫反射光從多個角度反射,SpaceX指出,並非所有材料都具有高反射性,有些材料具有吸收性,可以使反射的光亮度大大降低。
對於第一代衛星,SpaceX開發了遮陽板,可以阻止陽光照射機箱(衛星主體)的底部。這些遮陽板由工程師開發的對射頻不可見的材料製成。然而,遮陽板阻擋了SpaceX的激光鏈路,此外,這個遮陽板也對衛星產生了顯著的阻力。因此,遮陽板不是一個長期解決方案。
所以SpaceX開發了射頻透明反射膜,作爲遮陽板的替代品,SpaceX表示,他們一直在改進其反射膜,以減少向地球散射光線,他們計劃在其下一代衛星上部署新的改進版本的反射膜。
SpaceX對其第一代衛星所做的另一項更改涉及結構間支撐材料。該材料最初爲白色,但SpaceX將其改爲暗紅色,從而降低了衛星的亮度。缺點是材料變暗會提高太陽能電池板的溫度,從而降低性能。不過沒關係,SpaceX有辦法解決這個缺點。
SpaceX表示,第二代衛星將使用以下三種先進的亮度技術,其中介質反射膜是重點。SpaceX將用第二代介質反射膜覆蓋衛星底部,薄膜的核心是一個布拉格反射鏡,包括許多具有各種折射率的塑料薄層,這些折射率在內部形成干涉圖案以反射光,它還允許無線電波順利通過。
添加了二氧化鈦和二氧化硅的保護層,以在不影響膜本身的薄純層中保護膜結構。SpaceX在文件最後強調,天文學界的工作非常重要,我們會繼續與他們合作,以減少所有衛星的影響。
太空探索公司SpaceX發表了一份題爲《衛星運營商亮度緩解最佳做法》的文件,概述了它如何與天文界合作以減少光污染。SpaceX因其Starlink衛星的亮度而受到天文學家的批評。埃隆-馬斯克和SpaceX的團隊不僅聽取了批評意見,而且正在積極迴應,與天文學界合作解決這個問題。
SpaceX指出,通過合作,它已經確定並減輕了造成衛星亮度的關鍵原因。該公司正在努力使衛星在其標準運行高度時不被肉眼看到。
如果衛星在夜間被太陽照亮,它們可以被地球上的觀察員看到。然而,任何衛星的可見性取決於其表面使用的材料。
由於衛星不發射自己的光,亮度來自於自然陽光從衛星表面散射並反射到地球。光線可以以兩種不同的方式散射:鏡面或漫射。
SpaceX正在投入資金對鏡面進行重新設計,鏡面光是以單一角度反射的,就像一面鏡子,漫射光從許多角度反射。上面的圖片顯示了鏡面光散射和漫反射光散射的區別。
SpaceX公司指出,並非所有的材料都是高反射性的,有些材料是可吸收光,或使反射的光線變得更不明亮的。
爲了解決這個問題,SpaceX爲其目前的第一代衛星提出了緩解方案。
遮陽板與射頻透明鏡面薄膜
對於第一代衛星,SpaceX已經開發了遮陽板,阻止陽光照射到底盤(衛星主體)的底部。然而,遮陽板阻擋了SpaceX用來將覆蓋範圍擴大到世界偏遠地區的激光鏈接。此外,遮陽板對衛星產生了巨大的阻力。因此,SpaceX確定遮陽板不是一個長期解決方案。
隨後SpaceX開發了射頻透明鏡面薄膜作爲遮陽板的替代方案,這種薄膜將大部分陽光散射開來,公司還在持續改進其鏡面薄膜,以減少散射回地球的.光線,計劃在其下一代衛星上部署一種新的和改進的薄膜。
SpaceX對其第一代衛星所做的另一個改變涉及到單元間的背襯材料。該材料最初是白色的,但SpaceX將其改爲暗紅色,降低了陣列的亮度。
缺點是,材料的變暗會增加太陽能電池陣列的溫度,從而降低性能。然而,SpaceX將採用許多像這樣的設計來降低衛星的亮度。
用於Starlink衛星的電介質鏡膜
SpaceX指出,其第二代衛星將爲Starlink網絡增加更多容量;在更多地方連接更多的人。
第二代衛星將使用以下三種先進的亮度技術,最重要的是介質鏡膜。SpaceX將用第二代電介質鏡膜覆蓋衛星的底部。這個版本通過使用雙向反射分佈函數(BRDF)指標,將觀察到的亮度降低,比第一代薄膜好十倍。
您可以在下面的圖表中看到用於降低能見度的BRDF,SpaceX公司分享它是如何使Starlink衛星的亮度降低的。
通過廣泛的研究和迭代,SpaceX將薄膜的鏡面散射最大化。該薄膜的核心是一個布拉格反射鏡,包括許多薄薄的塑料層,這些塑料層具有各種折射率,在內部形成干擾模式來反射光線。
它還允許無線電波毫無問題地通過。SpaceX還爲其添加了二氧化鈦和二氧化硅的保護層,以保護薄膜的薄而純淨的層,使其不影響薄膜本身。
下面是第一代和第二代反射鏡膜的對比:
SpaceX計劃在Starlink網站上將電介質鏡面膜作爲產品提供。原因是SpaceX不能靠自己減少衛星對太空探索的影響。
該薄膜將以成本價提供,所有運營商將能夠使用它來減少類似衛星星座的影響。
SpaceX強調,不僅天文學界的工作很重要,而且它將繼續與他們合作,以減少所有衛星運行的影響。
"SpaceX致力於通過Starlink連接儘可能多的人,改善地球上數百萬人的生活。作爲一家太空探索公司,SpaceX是天文學和科學界的堅定支持者。"
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