航空航天港

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

航空航天港 首页 航天 宇航专栏 查看内容

铱星闪光

2017-1-2 23:23| 发布者: cfso5068| 查看: 2170| 评论: 0|来自: space空间

摘要:   晚上当你在院子里看星星时,突然你会发现在天空中出现了一道难以置信的闪光。它缓慢而稳定的移动,慢慢的变亮。最有可能的答案是,这是一颗正反射阳光的通讯卫星——铱星(Iridium)。
  晚上当你在院子里看星星时,突然你会发现在天空中出现了一道难以置信的闪光,这道闪光甚至比金星还要亮100倍。它缓慢而稳定的移动,慢慢的变亮,然后又渐渐的退去。那是一驾燃烧的飞机吗?或者是一颗缓慢移动的流星?还是一颗超新星?最有可能的答案是,这是一颗正反射阳光的通讯卫星——铱星(Iridium)。铱星的天线是极佳的反射镜。
  当按原计划在轨道上展开之后,铱星的轴线会指向地球中心,三块镀银的主任务天线也会向外展开,传送无线电信号——或者偶尔反射一下阳光。图中的第三块天线在卫星的后面。承蒙Donald Baker提供照片。
铱星概况
   铱星是低地球轨道卫星群的第一部分。卫星群包含了大量的低轨道卫星,其中的一部分(例如,铱星)将用于传输数字电话信号,另一部分将用于传输拟定中的无线电子邮件。铱星闪闪发光的主任务天线主要是用来在1616-1626.5MHz波段传输数字信号的。主任务天线由Raytheon制造;铱星则是由摩托罗拉卫星通信公司装配的。
  1997年8月26日Paul Maley在休斯敦拍摄到了穿过鲸鱼座最南端的5颗铱星(从左到右依次为铱星22-26号)。在世界时11:02,Maley曝光90秒拍摄了这张照片。在发射升空后不久,卫星会占据同一轨道面的不同位置。
   总耗资50亿美元的66颗卫星均匀占据了6条轨道,在每条上有11颗卫星。但原计划是使用77颗卫星占据7条轨道,所以用第77号元素铱来命名。也许可以把完成后的卫星阵想象成环绕原子的电子的轨道模型。(可以理解的是,当摩托罗拉公司将卫星个数削减到66颗时,并没有将其改名为第66号元素镝。)
   1997年5月5日使用德尔塔Ⅱ型火箭发射了首批的5颗铱星。业余卫星观测者都期盼着观看这一“五重奏”:几颗卫星排成行穿过天空。他们并没有失望。在5月5日发射的一天之内,卫星观测者Ronald Lee便报告看见了全部5颗卫星。
   之后,美国的“德尔塔”火箭、俄罗斯的“质子”火箭和中国的“长征”运载火箭陆续发射了剩下的卫星。现在有79颗(其中包括备用卫星)铱星正在环绕地球的轨道上。每次发射运载火箭都会将卫星送入500千米高的停靠轨道,在那儿地面站会对卫星进行为期几周的检查。然后,卫星依靠自己的推进系统爬升到792千米的工作轨道。在这条100分钟的工作轨道上,每颗卫星每天将环绕地球14.34圈。
黑夜中闪光
  正如天文爱好者所知道的,从地面上看许多人造卫星会突然变亮。确实,哈勃空间望远镜是最著名的“变亮度”卫星之一。当哈勃空间望远镜改换观测目标时,它的太阳能电池板和高反射表面就会使卫星增亮数等。因此当加拿大女王大学的化学教授Brian K. Hunter于1997年第一次报告铱星闪光时,并不是一个十分令人吃惊的事。
   1997年8月16日,在一个名为“SeeSat”的卫星观测者电子邮件组中报告了他的发现:“8月14日我正在观测,突然在东北方向看见了一个非常明亮的天体……它持续了几秒钟,然后又慢慢的变暗。”
   “当它变暗时,”Hunter继续写道,“我便拿起了我的80mm望远镜进行观测。当它于01:54:31(世界时)在飞马κ上方2度的地方经过时,亮度已经减弱到了6等。从时间和亮度(非闪光期间)来看,这铁定是铱星。”
   随后许多观测者也证实了这一闪光现象。一次经典的铱星闪光可以维持10-20秒,亮度从“勉强可以看见”到“难以置信的明亮”,这取决于太阳—卫星—观测者之间的角度。通常很难估计铱星闪光峰值时的亮度,因为此时天空中往往没有可以比较的明亮天体。在卫星达到最亮的期间,一般它会在天空中运动5°到10°。
   Lee描述了10月5日它所作的铱星观测:“我架好了我的相机”,等待着铱星6号的出现,“一开始它很暗,然后开始快速变亮,最后变成了我所见过的最亮的卫星。相比之下,天狼星盎然失色!”
   到1997年9月29日,人造卫星观测者Rob Matson和Randy John几乎同时宣布他们各自独立的发现了预报铱星闪光的方法。而且都慷慨的在互联网上免费提供相应的程序。自那以后,类似于“Heavens Above”的网站开始扮演预言家的角色,它可以为全世界任何地方的观测者预报铱星闪光。
天空中的魔镜
   除非你亲眼目睹,你很难想象铱星到底有多亮。有观测者说在有薄云的情况下也能看到铱星闪光,而有许多人甚至在白天也看到了铱星闪光。白天出现的铱星闪光和白天看见的金星差不多:假如你知道何时何地会出现的话,不妨试试。
   乍一看你会觉得很吃惊,主任务天线只有门那么大——188cm×86cm。很难相信即使是相同长度的试衣镜在800千米的地球轨道上能反射出这样亮的光芒。但事实是,每块主任务天线即使是在头顶方向时的张角也仅仅只有0.11平方角秒。而就是这样小的面积却能产生将近-8等的闪光——几乎和新月一样亮。
   在任何时间地球上总有一块地方可以看见比金星还亮的闪光。现在,预报程序假设主任务天线与卫星有确定的夹角,卫星的主轴完全垂直,而且地球也是光滑的。当然,没有一个假设是完全正确的,因此预报的亮度会有一定的误差。
   从统计上讲,你的纬度越高,看见铱星的可能性越大。因为6条大倾角轨道都穿过极点。在中纬度地区的冬季——即使是在较差的观测条件下——平均每晚你也能看到1-2次中等亮度的铱星闪光。视宁度在这里所起的作用很小。
是美景还是污染
   好消息是,对于进行专业观测的天文学家来说铱星闪光所造成的潜在影响并不比光污染来得大。在太空中大约有超过8000个人造天体,其中每一个都有可能在长时间曝光的底片上留下潜在的痕迹。从概率的角度讲,增加72个天体以及一些火箭残骸并不会使这个概率大幅度升高。
   对于小视场的观测来说,铱星闪光出现在你视场中的可能性确实十分得小。但是当你进行大视场观测,尤其是进行长时间曝光时,就应该注意了。在计划天体摄影前最好察看一下铱星闪光的预报。当铱星预计要出现在你观测的视场中时,你可以更改观测时间或者遮住你的照相机镜头。
   铱星闪光也可能会影响已经适应黑暗的眼睛。但是肯定不会造成比探照灯或者车灯更坏的影响。
   当然,出现一种新的光污染是确实是一种憾事。但是现在已经可以较为精确的预报铱星了,它们也可以成为令人激动的天象(当然,这取决于你的态度)。

精品文章

内容充实

不敢苟同

保留意见

文笔太差

最新评论

QQ|申请友链|旗下论坛|小黑屋|手机版|航空航天港 ( 豫ICP备12024513号 )

GMT+8, 2017-8-24 09:08 , Processed in 0.256074 second(s), 19 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

返回顶部