天文学家警告地球同步轨道碎片威胁卫星，没有被足够密切地监控

　　由沃里克大学牵头进行的地球同步轨道碎片调查发现，75％以上的探测到的碎片与公共卫星目录中的已知物体不符，天文学家们正呼吁用大型望远镜进行更多的定期调查，以帮助量化对活跃卫星构成的风险。

　　探测到的许多物体都显示出滚动的光学特征，从而提供了对地球同步环境内碎片动态演变的洞察，DebrisWatch的第一部分，这是沃里克大学和国防科技实验室（英国）之间正在进行的合作。

　　华威大学（University of Warwick）的天文学家警告称，对运行中的卫星构成威胁的轨道碎片没有得到足够密切的监测，因为他们发布的一项新调查发现，他们探测到的75％以上的轨道碎片与公共卫星目录中的已知物体不匹配。

　　天文学家们正在呼吁更经常地对高海拔的轨道碎片进行深入调查，以帮助确定常驻物体的特征，并更好地确定对我们赖以提供通信、天气监测和导航等基本服务的活动卫星构成的风险。

　　这项研究是DebrisWatch项目的一部分，这是沃里克大学和英国国防科学技术实验室正在进行的一项合作，目的是为过去进行的地球同步区域调查提供一个新的视角。研究结果发表在《空间研究进展》杂志上。该研究部分资金由科学和技术设施委员会（STFC），英国研究和创新的一部分，并得到皇家学会的支持。

　　本次调查经过优化，旨在搜索微弱的碎片，这些物体太小或反射率低，无法进行定期监测，也无法记录在公开目录中。美国战略司令部利用由30多部地面雷达和光学望远镜以及6颗在轨卫星组成的全球空间监视网（SSN）维持最完整的空间物体公共目录。SSN能够监控直径大约1米的高空物体。虽然地球同步区域的某些居民经常被称为“静止的”，但碰撞仍然可以以每秒公里的相对速度发生。考虑到这一点，即使是小的物体也可能对一颗活跃的卫星造成很大的损害。

　　调查获得的图像使用定制软件管道进行分析，该管道旨在挑出候选碎片物体并调查其随时间的亮度。所得到的“光曲线”包含关于对象本身的大量信息，包括它们的形状、表面特性和姿态，但也受到其他因素的影响，如观察几何形状和大气干扰。解开这些组成部分仍然是一项非常困难的任务，大量高质量的数据将是发展和完善必要技术的关键。

　　天文学家将调查重点放在了地球同步区，该区位于赤道上方约36，000公里处，卫星环绕地球运行的周期与地球的转动周期一致。由于远离地球大气层最外层，没有自然机制（如大气阻力）诱导轨道衰减，因此在地球同步区附近产生的碎片确实将在那里停留很长一段时间。

　　为了帮助他们发现微弱的碎片，天文学家们利用了位于拉帕尔马加纳利岛的艾萨克·牛顿望远镜，它有一个2.54米的大孔径，可以在很大的范围内收集光子。他们使用了一种优化的策略来确保候选对象反射的太阳光落在摄像机的相同像素内，以增加被检测到的机会。在地球静止带的上方、沿线和下方扫描了一条条的天空，地球静止带是大多数运行中的地球同步卫星所在的地方。

　　天文学家探测到的大多数轨道具有大约1米或更短的亮度。果不其然，超过95％的微弱信号都与美国战略司令部（USSTRATCOM）公开目录中的已知目标不符，因为这些信号太微弱，SSN无法对其进行定期、可靠的监测。当研究人员将所有被检测到的项目——包括那些在1米以上和1米以下的项目——都计算在内时，超过75％的项目未能达到要求。

　　该报告的主要作者、英国沃里克大学物理系的博士生詹姆斯·布雷克说:“从我们的勘测图像中提取的光线曲线显示出这些物体有多么多种多样，无论是从它们的物理性质来看，还是从它们在轨道中的态度或行为来看，都是如此。许多模糊不清的碎片似乎正在翻滚，显示出整个观察窗口亮度的显著变化。