在接下来的几年里，绕地球轨道运行的私人卫星舰队将用肉眼可见，有时甚至整夜可见。
自 2019 年以来，SpaceX 和亚马逊等公司已向低轨道发射了数百颗卫星，并计划发射数千颗卫星，这一趋势令天文学家感到震惊。这些卫星“巨型星座”的目标是在全球范围内提供高速互联网，但这些明亮的物体可能会破坏天文学家观察宇宙的能力（序列号: 3/12/20）。弗吉尼亚州夏洛茨维尔国家射电天文台的射电天文学家哈维·李斯特说：“对于天文学家来说，这有点像裤子着火了。”
现在，对这些卫星的潜在位置和亮度的新模拟表明，与之前的预测相反，休闲天空观察者的视野也会受到干扰。加拿大里贾纳大学的天文学家萨曼莎·劳勒 (Samantha Lawler) 及其同事在 9 月 9 日发表在 arXiv.org 上的一篇论文中报告说，世界部分地区将比其他地区受到更大的影响。
“这将如何影响你眼球看到的天空的样子？”劳勒问道。“自从我们人类诞生以来，我们就一直仰望夜空并分析那里的模式。这是我们成为人类的一部分。”这些巨型星座可能意味着“我们将在人类历史上第一次看到比星星更多的人造图案。”
卫星上平坦、光滑的表面可以反射阳光，具体取决于它们在天空中的位置。早期的研究表明，大多数新卫星用肉眼是看不见的。
Lawler 与不列颠哥伦比亚大学的 Aaron Boley 和加拿大多伦多大学斯卡伯勒分校的 Hanno Rein 一起，开始利用有关四家公司（SpaceX 的 Starlink、亚马逊的 Kuiper、OneWeb 和 StarNet/）发射计划的公开数据构建模拟。GW——已向美国联邦通信委员会和国际电信联盟备案。文件详细介绍了未来几年可能发射的 65,000 颗卫星的预期轨道高度和角度。
“预测未来是不可能的，但这是现实的，”西雅图华盛顿大学的天文学家梅雷迪思·罗尔斯说，他没有参与这项新研究。“很多时候，当人们进行这些模拟时，他们会从帽子里选出一个数字。这确实证明了他们选择的数字是合理的。”
据联合国外层空间事务办公室称，目前地球轨道上约有 7,890 个物体，其中约一半是运行中的卫星。但随着公司发射越来越多的卫星，这个数字正在快速增加（序列号：12/28/20）。2020 年 8 月，运行中的卫星仅有约 2890 颗。
接下来，研究人员计算了一年中不同时间、夜间不同时间以及地球表面不同位置上空的卫星数量。他们还估计了卫星在一天中不同时间和一年中不同时间的亮度。
该计算需要大量假设，因为公司不需要公布有关卫星的详细信息，例如卫星的材料或精确的形状，这两者都会影响反射率。但轨道上有足够多的卫星，劳勒和同事可以将他们的模拟卫星与真实卫星反射到地球的光进行比较。
模拟表明，“夜空的变化方式不会对所有地方产生同等的影响，”劳勒说。研究人员发现，肉眼观星受影响最严重的地区是北纬 50° 和南纬 50°，横跨加拿大下游、欧洲大部分地区、哈萨克斯坦和蒙古以及智利和阿根廷南端的地区。
“夏季阳光的几何形状意味着整夜都会有数百颗可见卫星，”劳勒说。“到处都不好，但那里更糟。”对她来说，这是个人的：她住在北纬 50°。
靠近赤道的地方有许多研究观测站，在冬季和春分和秋分附近有大约三个小时的时间，很少或根本看不到阳光照射的卫星。但在夏季，这些地点仍然有数百颗阳光照射的卫星整夜出现。
劳勒承认，一些可见的卫星可能是一个有趣的奇观。“我认为我们确实正处于一个转变点，现在看到一颗卫星，甚至是一列星链列车，都是很酷、很不同的事情，哇，太棒了，”她说。“当 [国际空间站] 在头顶上时，我常常抬头看。”但她将即将到来的变化与 100 年前看着一辆车在路上行驶与现在住在繁忙的高速公路旁边进行了比较。
“每十六颗恒星实际上都会在移动，”她说。“我希望我错了。我从来没有比这更想在模拟中犯错。但如果不采取缓解措施，几年后天空就会变成这样。”
天文学家一直在与私营公司的代表以及太空律师和政府官员会面，以制定妥协和缓解策略。公司一直在测试降低反射率的方法，例如用“遮阳板”遮蔽卫星。其他提出的策略包括将卫星限制在较低的轨道上，在那里它们在天空中移动得更快，并在望远镜图像中留下更微弱的条纹。罗尔斯说，与直觉相反，较低的卫星可能更适合某些天文学研究。“他们很快就让开。”
但这种低空战略将意味着世界其他地区有更多可见的卫星，以及更多肉眼可见的卫星。“没有什么神奇的轨道高度可以解决我们所有的问题，”罗尔斯说。“地球上有一些纬度，无论你把卫星放在什么高度，它们都会遍布整个该死的地方。解决这个问题的唯一方法是减少卫星数量。”
目前还没有关于卫星的亮度或私人公司可以发射多少颗卫星的规定。科学家们很感激公司愿意与他们合作，但担心他们的合作是自愿的。
“许多从事卫星工作的人都关心太空。他们进入这个行业是因为他们认为太空很棒，”罗尔斯说。“我们分享这一点，这很有帮助。但这并不能解决问题。我认为我们需要尽快制定某种监管措施。”（Starlink、Kuiper 和 OneWeb 的代表没有回应置评请求。）
该研究的合著者博利（也住在北纬 50°附近）表示，正在努力让联合国关注这个问题，并尝试利用现有的环境法规来限制卫星发射。
他说，与太空垃圾等其他全球污染问题的类比可以提供灵感和先例。“有很多前进的道路。我们不应该只是失去希望。我们可以为此采取行动。”
