Avaliação quantitativa da interferência de satélites em constelação em observações ópticas espaciais e terrestres

AI Hongxu ,  

JI Zhenchen ,  

ZHAO Ruotong ,  

HAN Yuan ,  

YAO Jiaqi ,  

WANG Wenjie ,  

LI Wen ,  

SUN Zhibin ,  

摘要

Para modelar com precisão as características fotométricas de constelações de satélites em órbita baixa e avaliar seu impacto nas observações terrestres, este artigo, com base nos satélites Starlink como representante, investiga sistematicamente seu modelo fotométrico, características geométricas de observação e padrões de impacto nas observações astronômicas. Primeiramente, com base nos dados de observação espacial do NEOSSat, foram estabelecidos modelos fotométricos para o lado diurno e noturno, descrevendo quantitativamente as variações de brilho dos satélites em função do ângulo de fase. Em seguida, combinando os parâmetros orbitais da constelação e a relação geométrica óptica, foi proposto um método eficiente de avaliação que integra fotometria espacial e simulação terrestre, considerando brilho refletido, tempo de exposição e efeito de trilha, construindo um modelo preditivo para o número de trilhas dos satélites. Por fim, foi montado um sistema experimental de observação terrestre com múltiplos campos de visão; através de experimentos comparativos com campo único e duplo, foi verificada a capacidade de observação sob diferentes limites de magnitude detectável e condições de campo visual. Os resultados indicam que a magnitude aparente média dos satélites Starlink é aproximadamente 6,9 ± 0,9, com coeficientes de determinação (R²) para os modelos diurno e noturno de 0,54 e 0,85, respectivamente; o número de trilhas dos satélites mostra uma relação quase linear com o tempo de exposição. O experimento terrestre demonstrou que o sistema com campo duplo pode observar aproximadamente o dobro do número de alvos sob as mesmas condições em comparação com o sistema de campo único, melhorando efetivamente o alcance de detecção de objetos espaciais. Este estudo estabelece uma estrutura quantitativa de avaliação fotométrica de satélites de órbita baixa com fusão de múltiplas fontes de observação, fornecendo uma base teórica e dados para otimizar estratégias de observação de observatórios terrestres e formular planos de evasão de interferências.

关键词

satélites de órbita baixa;modelo fotométrico;observação espacial;observação terrestre;observação multi-campos

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