自远古以来，世界各地的人们都惊奇地仰望夜空。 繁星点点的夜空不仅激发了无数音乐、艺术和诗歌作品的灵感，而且还在中国的计时、航海和农业实践中发挥了重要作用 许多传统.
对于许多文化而言，夜空及其恒星、行星和银河系被认为是 同样重要 自然环境的一部分，如下面的森林、湖泊和山脉。 全世界无数人凝视着夜空：不仅有业余和专业的天文学家，还有喜欢仰望星空思考我们在宇宙中的位置的休闲观察者。
然而，夜空正在发生变化。 不仅地面光污染迅速增加，而且 越来越多的卫星 地球轨道上的太空碎片也在影响夜空。
前期研究 表明卫星和空间碎片可能会增加夜空的整体亮度。 在 一张新纸 在自然天文学中，我和我的同事将这些知识应用于预测主要天文巡天的性能。 我们发现这种现象可能会使调查效率降低 7.5%，成本增加 2180 万美元。
更明亮的天空
作为一名文化天文学家，我对夜空在文化中的作用很感兴趣 文化传统 世界各地。 特别是，我对如何 光污染 卫星数量的增加影响着不同的社区。
在轨卫星的数量正在迅速增长。 2019年以来，在轨功能卫星数量增加 超过一倍 到 约 7,600. 增加的主要原因是 SpaceX 和其他公司 发射大群卫星 在全球范围内提供高速互联网通信。
Starlink 卫星已经在天文照片上留下了条纹——但卫星和碎片的增长将使整个天空更加明亮。 信用： 拉斐尔施马尔 / NOIRLab, 抄送
我们估计，到本十年末，地球轨道上可能有 100,000 颗卫星。 产生空间碎片的碰撞是 更倾向于 随着太空充满新卫星。 其他碎片来源包括 故意毁坏卫星 在太空战测试中。
越来越多的卫星和空间碎片将越来越多的阳光反射到地球的夜晚。 这几乎肯定会改变夜空的外观， 让天文学家更难 做研究。
卫星影响天文学的一种方式是表现为移动的光点，在天文学家的图像中表现为条纹。 另一种是通过增加 漫射夜空亮度. 这意味着所有太暗或太小而无法单独看到的卫星，以及所有小块的空间碎片，仍然反射阳光，它们的共同作用是使夜空显得不那么黑暗。
天文学家的艰难时期
在 我们的研究，我们首次公布了低地球轨道上卫星和空间碎片对主要地面天文学研究设施的综合影响的计算结果。
我们查看了对计划的影响 夜空的大规模调查 将于 2024 年开始在维拉鲁宾天文台进行。我们发现，到 2030 年，与未受污染的天空相比，来自近地轨道物体的反射光可能会使本次调查的漫射背景亮度增加至少 7.5%。
这也会使本次调查的效率降低 7.5%。 在调查的十年生命周期中，我们估计这将使项目总成本增加约 2180 万美元。
到 2030 年，地球轨道上可能会有 100,000 颗卫星。图片来源： M莱温斯基/ NOIRLab, 抄送
更明亮的夜空意味着需要通过望远镜进行更长时间的曝光才能看到宇宙中遥远的物体。 这将意味着对于固定观测时间的项目，完成的科学会更少，并且对望远镜使用权的竞争将会加剧。
此外，更明亮的夜空也会降低巡天的探测极限，更暗的天体可能无法探测到，从而错失研究机会。
一些天体物理事件是罕见的，如果研究人员无法在它们发生时看到它们，那么在调查的运行期间可能没有机会再次轻松地看到给定的事件。 一 example 微弱天体是近地天体——轨道上的彗星和小行星 close 人间。 更明亮的夜空使这些具有潜在危险的物体更有可能未被发现。
戏剧性和前所未有的转变
漫射夜空亮度的增加也会改变我们用肉眼观察夜空的方式。 由于人眼无法像望远镜那样分辨单个小物体，因此卫星和空间碎片的增加将导致夜空表观亮度的更大增加。 （当使用望远镜或双筒望远镜时，可以单独辨认出更多的暗卫星。）
预计夜空亮度的增加将使看到更暗的恒星和银河变得越来越困难，这两者在地球上都很重要 各种文化传统. 与“地面”光污染（通常在大城市和人口稠密地区附近最严重）不同，天空的变化基本上可以从地球表面的任何地方看到。
我们的模型为夜空亮度可能增加提供了一个保守的下限。 如果卫星和空间碎片的数量继续以预期的速度增长，其影响将更加明显。
正如我们在论文中指出的那样，“我们正在目睹夜空发生戏剧性的、根本性的、也许是半永久性的转变，这在历史上没有先例，而且监督有限。” 这种转变将对专业天文学以及任何希望观看未受污染夜空的人产生深远影响。
