[论文解读] The Brightness of OneWeb Satellites

Anthony Mallama|arXiv (Cornell University)|Dec 9, 2020

Space Satellite Systems and Control参考文献 9被引用 4

一句话总结

本文利用观测数据测量了OneWeb卫星的视觉亮度，发现在1,000公里处的平均星等为7.18，换算至其标准轨道高度1,200公里后为7.58。研究显示，OneWeb卫星比早期的Starlink卫星更暗淡，但仍比其新型的VisorSat设计更明亮，尤其是在各自轨道高度下。

ABSTRACT

The mean visual magnitude of OneWeb satellites at the standard satellite distance of 1,000 km is 7.18 +/-0.03 . When this value is adjusted to the nominal 1,200 km altitude of a OneWeb satellite in orbit it corresponds to magnitude 7.58 which is an indication of the mean brightness at zenith. The OneWeb satellites are fainter than the original Starlink satellites at a common distance. Preliminary data on the new and dimmer VisorSat design for Starlink suggests that they are still brighter than OneWeb at the satellites' respective operational altitudes.

研究动机与目标

• 量化标准观测条件下OneWeb卫星的视觉亮度。
• 比较OneWeb卫星与初始Starlink卫星在相同距离下的亮度差异。
• 评估Starlink新型VisorSat设计相对于OneWeb卫星在其运行高度的相对亮度。
• 为天文学影响评估和卫星跟踪提供精确的星等测量数据。
• 通过提供可见性信息，支持卫星星座的缓解策略，减少对地面天文观测的潜在干扰。

提出的方法

• 利用地面观测数据对OneWeb卫星进行视觉星等测量。
• 基于观测数据，计算在标准距离1,000公里处的平均视觉星等。
• 应用几何和大气校正因子，将星等调整至其标准轨道高度1,200公里。
• 使用标准天体物理星等标度定律，将1,000公里处的亮度转换为1,200公里处的亮度。
• 将结果与已发表的Starlink卫星及VisorSat设计数据进行比较，评估相对亮度。
• 通过观测数据的误差传播方法报告星等测量的不确定性。

实验结果

研究问题

• RQ1 OneWeb卫星在1,000公里距离处的平均视觉星等是多少？
• RQ2 OneWeb卫星在相同距离下与初始Starlink卫星设计的亮度相比如何？
• RQ3 OneWeb卫星在标准轨道高度1,200公里处的校正后视觉星等是多少？
• RQ4 Starlink新型VisorSat设计在各自运行高度下的亮度与OneWeb卫星相比如何？
• RQ5 OneWeb卫星在多大程度上增加了天空亮度，并可能对地面天文观测造成干扰？

主要发现

• OneWeb卫星在1,000公里处的平均视觉星等为7.18 ± 0.03。
• 经校正至标准轨道高度1,200公里后，平均星等为7.58，代表天顶处的亮度。
• 在相同距离1,000公里下，OneWeb卫星比初始Starlink卫星设计更暗淡。
• 初步数据显示，Starlink新型VisorSat设计在各自运行高度下仍比OneWeb卫星更明亮。
• 亮度测量结果为评估卫星星座对天文观测影响提供了定量依据。
• 研究结果支持持续开展卫星星座对地面光学天文学影响的建模与缓解工作。