- 图注：2020年1月6日，SpaceX的第三列星际链路卫星发射成功，火箭成功地软着陆回收。然而，60个星载卫星中的59个的亮度对天文学家的地基观测造成最大程度地污染。在SpaceX兑现他们对天文学家的承诺之前，很少有人会相信他们对夜空的良好管理承诺。
2020年1月29日星期三上午，SpaceX成功地发射了第四列60颗星际链路卫星。第一阶段将成为全球提供5G服务的卫星阵列的一部分，共有1584颗卫星，最终计划扩展到约12000颗，然后扩展到约42000颗，以提高覆盖率、连接性和数据吞吐量。SpaceX只是众多公司中的一家——包括亚马逊、OneWeb、TeleSat等——计划在本世纪推出5G提供卫星巨型星座。
但是人类最伟大和最古老的资源之一：夜空却要付出巨大的代价。这些卫星群不仅是天文爱好者和业余天文爱好者前所未有的光污染源，而且前所未有地威胁着地面天文学。SpaceX的星际链路卫星目前是活动卫星和这种新型空间污染的最大单一来源，由此产生的问题给全世界数以千计的天文学家带来了危机。
- 图注：2019年11月18日，大约19颗星际链路卫星经过Cerro Tololo美洲天文台，扰乱了天文观测，阻碍了以真实、可测量的方式进行科学活动。如果SpaceX目前的计划如计划的那样展开，那么对天文学的影响将是非同寻常的。
我们拥有卫星已经很长一段时间了，天文学家已经能够处理它们，同时从它们的仪器中获取最大的科学价值。然而，这些新兴的巨型星座所构成的当前威胁与天文学界以往所面临的任何威胁都不同：天体物理学家凯尔西·约翰逊（Kelsey Johnson）在最近的TED演讲中阐述了这一点。
以前的卫星是：
- 位于可预测的轨道上，在那里它们的位置可以提前很好地预测，并通过战略观测计划来避免，
- 亮度低，这意味着当一个人被观测到时，一旦它从望远镜的视野中消失，它就不会产生延迟效应，
- 数量密度低，因此一旦一颗违规卫星通过，天文目标就可以毫不延迟地再次被观测到，
- 或者是在近地轨道上，在天色微暗之后，它们会迅速通过，完全变暗；
- 或者是在地球同步轨道上，由于它们与地球的距离太远，它们会缓慢移动，非常昏暗。
然而，星际链路卫星阵列带来了一系列天文学家没有能力处理的新问题。卫星路径本身被设计成需要不断修正航向的轨道，人工智能需要控制它们的位置和轨迹，以便实时调整。正如天文学家丹尼尔·卡顿所指出的那样，星际链路卫星的亮度比所有其他卫星的亮度都要高出99%，即使它们被提升到最后约550公里的轨道。
- 图注：通过向国际电信联盟提交额外3万颗星际链路卫星（除了已经批准的1.2万颗）的运行文件，夜空将永远不会是原来的样子。如果埃隆·马斯克、星际链路、SpaceX和这个空间的其他主要玩家认真地想成为夜空的好管家，他们不会等待一个国家或国际机构强迫他们做正确的事情。
它们的结构被设计成一系列相交的列车，这样当一颗卫星通过一个特定的天空区域时，另一颗卫星紧随其后。如果你的观测目标将被一颗星际链路卫星拍到，你可以期待更多的——甚至几十个，正如一些观测站已经经历过的那样——很快就会出现。
像SpaceX这样的公司能采取的最重要的行动就是降低这些卫星的整体亮度。天文学利用星等系统来讨论亮度，在那里，较大的数字比较微弱。最亮的恒星是星等-1；最暗的裸眼恒星是星等+6；典型的双筒望远镜显示的是星等+8或+9的恒星；现代的宽视场望远镜可以探测到星等+24的物体，而哈勃的深视场观测则可以微弱到星等+30。
大多数天文学家根据他们在以前的通信卫星上所看到的情况，预计这些卫星在低空发射时，大约在+4或+5级，一旦进入最终轨道，它们将变暗到+8或+9级。然而，由于没有提供规范，他们依赖SpaceX进行自我调节，正如射电天文学家鲁斯金·哈特利（Ruskin Hartley）所说，他们是夜空的好管家。
- 图注：这张照片是由天文学家菲利普·马西（Philip Massey）于2019年12月8日拍摄的，他指出，这张（被毁坏的）照片是对大麦哲伦星云的调查的一部分，在计划中的12000颗星际链路卫星中，只有1%被部署。由于这些巨大的卫星星座，地面天文学的未来面临着巨大的障碍。
2019年5月，当第一列星际链路列车启动时，它震惊了天文学界，而且效果不佳。这些卫星的亮度约为预期的20倍，达到了+2级，使新发射的星链跻身夜空最亮的50颗恒星之列。即使在更高的最终轨道上，星链仍保持在+5级：肉眼可见，最令人不安的是，远高于现代天文探测器的饱和极限。
专攻光学天文学如何受卫星星座影响的天文学家帕特里克·塞泽，在美国天文学会第235次会议上发表讲话，表达了他的惊讶。
我们知道数万个巨型星座即将到来，但根据目前轨道上物体的大小和形状，我认为它们可能是+8或+9级。我们没有预料到+2或+3。
然而，令天文学家更为困扰的是，SpaceX一再声称对其卫星的亮度也感到惊讶。
- 图注：2019年11月18日，在CTIO的4m望远镜上，一个由星链卫星组成的星座通过了暗能量照相机的观察框架。我们用来减去这些轨迹的任何技术都会阻碍我们探测潜在危险小行星或测量宇宙中可变物体的能力。
2019年12月6日，SpaceX总裁格温妮·肖特韦尔（Gwynne Shotwell）表示，“没人想到这一点。我们没想到。” 在2020年1月8日举行的美国天文学会第235次会议上，受邀的SpaceX卫星政府事务副总裁帕特里夏·库珀（Patricia Cooper）发言人重申了类似的信息：“我们的亮度和能见度水平令我们感到惊讶。”
这些说法之所以让天文界如此不安，是因为在任何情况下，卫星公司都不应该对其卫星的亮度感到惊讶。基于几个简单的物理参数：
- 组件的大小和反射率，
- 相对于太阳和地球的方位，
- 卫星离地表的距离，
你应该知道你的亮度是多少。科学地说，你会感到惊讶的唯一原因是，如果你事先没有进行足够的测试来知道结果会是什么。天文学家雷切尔·帕特诺·马勒甚至把SpaceX对天文学的承诺称为“空口的应酬话”。
- 图注：这张图片显示的是2019年5月23日发射入轨的首批60颗星际链路卫星。在部署之前，它们仍处于堆叠配置中。你可以清楚地看到，这些卫星具有很强的反射性和相当大的体积；即使在SpaceX注意到许多合理的问题和解决方案之后，仍继续发射这些卫星，这表明他们缺乏解决这些问题的决心，相反，表明了他们对自己的商业野心的决心，不管社会成本。
SpaceX的“惊喜”声明向许多天文学家表明，他们并不在意做功课。更令人困扰的是，在解决影响天文学的亮度问题上，缺乏紧迫性。尽管SpaceX非常乐于接受讨论，正如罗威尔（Lowell）天文台主任（和AAS卫星星座委员会主席）杰夫·霍尔（Jeff Hall）所报告的那样，但迄今为止他们采取的行动很少。
自2019年5月首次发现这一问题以来，SpaceX只在此后发射的180颗卫星中放置了一层实验涂层，使其中1颗变暗，包括最近一批（60颗）中的0颗变暗。在美国天文学会相关会议的问答阶段，SpaceX的库珀透露，不管一颗暗试卫星的测试结果如何，每两周将继续发射60颗新卫星，直到1584颗卫星全部升起。
这些评论导致天文学家安德鲁·塞弗林斯基得出以下结论：
“这个使我困惑，每个人都说他们可以解决这个问题，但当然，除非他们必须这样做，否则他们不会正确地解决这个问题。当然，为了做给外界看，他们会做一些小的改变。”
- 图注：首批240颗星际链路卫星已经成功部署，已经让天文学家头疼不已。只有一颗卫星被涂上了测试变暗工艺，SpaceX目前正计划在对变暗工艺进行评估之前，再发射60颗仍采用原始设计的星际链路卫星两次。
这些卫星星座将对天文学产生巨大的影响。寻找潜在危险的小行星和彗星，这是整个宇宙中最危险的物体，对于我们物种的生存来说，最好是在日落后和日出前不久进行观测。识别和测量瞬变和变星事件，如超新星、耀斑和变星，是我们在缓解这些明亮的干扰物方面会失去的东西。超级ASAS-SN网络已经在推特上发布了大量来自星际链接的毁灭性观测结果。
整个原因是差分天文学——一种从一个图像/帧到下一个图像/帧搜索天文学变化的技术——依赖于识别亮度或位置的微小变化。当一个大的变化发生时，例如一颗明亮的穿插卫星的通过，小的变化是看不见的。在目前的亮度下，探测器很容易饱和，在几分钟后破坏任何观测。
- 图注：2019年5月25日，位于亚利桑那州弗拉格斯塔夫的洛厄尔天文台拍摄了这张星系群NGC 5353和NGC 5354的照片。这里显示的轨迹来自25颗星际链接卫星。随后用相同探测器拍摄的图像也会使这些伪像在它们中滞留数分钟，因为探测器被经过的卫星完全饱和。
随着天文仪器的不断改进，它们对较暗的物体变得更加敏感，同时也能更好地成像更大、更宽的视野。维拉·C·鲁宾天文台（Vera C.Rubin Observatory）将拥有迄今为止建造的最大、最深的广域望远镜——大型天气观测望远镜——将受到这一卫星网络的最严重影响。
维拉·C·鲁宾天文台的两个科学专长是寻找潜在的危险天体和瞬变事件，并且具有广阔的视野和深度成像能力，到2020年代中期，其视场中总会有不止一颗卫星。正如天文学家维维安·巴尔达萨雷（Vivienne Baldassare）所指出的，最初的星际链路设计将使探测器100%饱和。即使卫星发生变化，正如LSST的托尼·泰森指出的，天文台本身仍将被迫改变其在多条战线上的运作。
- 图注：维拉·C·鲁宾天文台（Vera C.Rubin observatory）的LSST，如2018年的一张照片所示，目前正在建造中，即将做好首次观测的准备。即使发生了卫星变暗，这个世界级的，同类中的第一个天文台也将被迫改变它的运行方式来解释星际链路。
埃隆·马斯克本人在美国天文学会会议后就星际链路发表了以下声明：
“我们和主要天文学家进行了很好的讨论。不管怎样，我们都会确保星际链接不会阻碍新的发现或改变夜空的特征。”
天文学家们指出，问题是星际链路已经在做这两件事，维维安·巴尔达萨雷指出，大约两个小时的黄金观测时间，即大约20%的夜晚，已经受到星际链路的显著影响。
对于大多数天文观测者来说，最有希望的技术解决方案或许是由弗拉德·帕什科夫斯基领导的俄罗斯科学家团队提出的隐形运输系统。如果我们能够知道，在大约1秒的精度范围内，当一颗卫星穿过望远镜的视场时，一个特殊的快门可以在整个过程中关闭，然后立即重新打开，防止探测器饱和，而不管亮度如何。
- 图注：专门的快门系统可以防止冒犯性卫星（如Starlink）的光线进入望远镜，使探测器保持饱和。据估计，通过采用这种系统，可以消除卫星通行证将引起的大约10%的数据损失。
不幸的是，对于天文学家来说，星链和其他即将到来的巨型星座网络，每个都有数万颗卫星，真的是天文学的难题。它们提出了仅靠软件无法解决的实际硬件问题，而地面观测站执行的任务是天基倡议无法取代的。在法规实施并生效之前（天文学家知道他们不能等待，尽管有些人认为联邦通信委员会批准星际链路可能是非法的），世界将不得不依赖SpaceX和其他公司来自动监管自己。
正如天文学家凯特琳·凯西所说，“事实上，一个人或一个公司可以控制并完全改变人类对夜空的体验，不仅是人类，而且地球上的每一个有机体……这似乎都是大错特错的。”尽管天文学家表达了担忧，SpaceX也向社会做出了承诺，但无拘无束的冒犯性卫星发射。SpaceX现在是世界上最大的卫星运营商，除非他们很快开始做出重大改变，否则天文学本身将永远变糟。
