簡介：業(yè)余衛(wèi)星觀察員是一個特殊的群體。他們沒有明確的分工和職責，但是卻有較集中的活動范圍。最常見的活動是觀測、分析觀測結(jié)果以更新空間物體的位置、設(shè)計戰(zhàn)略以找到新發(fā)射的衛(wèi)星、編寫計算機軟件并試圖根據(jù)衛(wèi)星的軌道和從公開來源收集的其他信息來解決衛(wèi)星的任務(wù)，等等等等。

早期衛(wèi)星定位先鋒。在這張1965年的照片里，南非比勒陀利亞的衛(wèi)星追蹤自愿者是隸屬于史密森天體物理天文臺在全球范圍內(nèi)超過100個團隊的衛(wèi)星監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)中的一員，（圖片來源：史密森學會檔案館）

一群松散卻緊密聯(lián)系的業(yè)余愛好者監(jiān)視著行星周圍衛(wèi)星的行蹤——無論是神秘的航天器，無人操作太空飛行器，還是火箭級、環(huán)繞軌道的碎片，抑或是迷失在太空的行星探測器。

但這些空中徘徊的“幽靈”背后的動機是什么呢？他們現(xiàn)在或未來使用什么樣的工具來清除來自太空的秘密——這些秘密有時會揭示了一些國家不想讓人知道的什么事情？

Space.com接觸了一小撮在SeeSat-L投稿的業(yè)余愛好者，SeeSat-L旨在促進全世界的可視衛(wèi)星業(yè)余觀測者之間發(fā)展出一個方便快速、可靠通信的郵件列表。

沒有正式的組織

泰德·摩爾贊是多倫多區(qū)域的一名業(yè)余衛(wèi)星觀測者。他說，目前業(yè)余愛好者之間沒有那種有領(lǐng)導(dǎo)人或董事會的正式組織。他們也沒有被分配角色或任務(wù)。摩爾贊說，對于業(yè)余衛(wèi)星觀測者來說，最常見的活動是觀測、分析觀測結(jié)果來更新天體的行蹤，制定策略來尋找新發(fā)射的衛(wèi)星，編寫電腦程序，并嘗試通過衛(wèi)星的軌道以及從公開來源獲取的其他信息來了解衛(wèi)星的任務(wù)。

“參與者出于自身興趣決定繼續(xù)從事哪些活動。帶一頂以上的帽子是很常見的。”摩爾贊如是說，他還解釋道，這個領(lǐng)域在近幾十年已經(jīng)取得了巨大的進展。

秘密軌道

在20世紀90年代中期，衛(wèi)星偵探們開始使用小型望遠鏡來尋找和追蹤在對地同步的高度【赤道上空約22236英里(35786公里)】圍繞地球運行的秘密物體，在這個高度，衛(wèi)星的轉(zhuǎn)速與地球自轉(zhuǎn)速度相當。

圖片是在軌道上的美國空軍的X-37B空天戰(zhàn)斗機，由衛(wèi)星跟蹤者拉爾夫·范德伯格拍攝。（圖片來源：拉爾夫·范德伯格）

截止2010年，經(jīng)過業(yè)余愛好者和專業(yè)的國際科學光學網(wǎng)的努力，已鑒定出自1968年起已知的發(fā)射到秘密對地同步軌道的每一個大型物體。2006年，業(yè)余愛好者們開始通過測量和分析無線電信號的多普勒頻移，或通過觀測者和衛(wèi)星的相對運動引起的無線電波頻率的變化來追蹤秘密軌道上的衛(wèi)星。

“今天，這項強有力的技術(shù)是業(yè)余愛好者裝備的關(guān)鍵工具?！蹦栙澱f，“業(yè)余愛好者為公眾知識做出貢獻。通過追蹤秘密軌道上的物體，他們提供了獨立于政府活動范圍外的信息，并暴露了保密的實際局限性?！?/p>

共同關(guān)注的觀測

業(yè)余愛好者的興趣并不局限于秘密衛(wèi)星。在這一點上，摩爾贊標記了一份來源于民用衛(wèi)星追蹤者的“關(guān)注”助攻清單。

摩爾贊說，2011年俄羅斯曾向業(yè)余愛好者尋求援助，以追蹤在計劃點火變軌脫離環(huán)繞地球軌道時不幸墜入太平洋的“福布斯-土壤”號航天器。

荷蘭業(yè)余天文學家拉爾夫·范德伯格于2011年11月29日在從地面拍攝的“福布斯-土壤”號火星探測器圖片。（圖片來源：拉爾夫·范德伯格/歐洲航天局）

當本應(yīng)執(zhí)行從火星衛(wèi)星“火衛(wèi)一”取回土壤樣本任務(wù)的探測器在發(fā)射后被困在近地軌道上時，衛(wèi)星跟蹤者蒂埃里·萊戈獲得被困探測器帶有其方位有用信息的高分辨率的視頻圖像。業(yè)余愛好者的軌道分析顯示，這艘失事飛行器有一系列不尋常的動作，摩爾贊補充道，這可能有助于確定其故障的原因。

2015年，業(yè)務(wù)愛好者通過無線電和光學跟蹤，協(xié)助行星協(xié)會追蹤其光帆衛(wèi)星。

目前，業(yè)余愛好者正響應(yīng)專業(yè)天文學家的呼吁，監(jiān)測著太空探索技術(shù)公司（SpaceX）的“星鏈”衛(wèi)星的亮度，以確認它們是否會破壞地基望遠鏡所獲取的太空圖像。例如，荷蘭天文學家、專業(yè)攝影師和資深衛(wèi)星觀測者拉爾夫·范德伯格，就投入了相當多的時間來監(jiān)測不斷增加的“星鏈”衛(wèi)星群。

圖片為望遠鏡觀測到的太空探索技術(shù)公司（SpaceX）的“星鏈”衛(wèi)星的近景照片。（圖片來源：拉爾夫·范德伯格）

至于未來衛(wèi)星觀測的發(fā)展是無法預(yù)測的，摩爾贊說，但這也有理由繼續(xù)期待業(yè)余愛好者利用他們所掌握的先進技術(shù)。全自動的圖像采集、數(shù)據(jù)還原和軌道分析都是一種可能性，摩爾贊補充道。

“高科技不會吸引到所有人。幸運的是，低技術(shù)和高科技有望繼續(xù)共存。更喜歡到星空下觀測的觀測者們?nèi)钥梢酝ㄟ^傳統(tǒng)的雙筒望遠鏡和計秒表的方法做出有用的貢獻。”摩爾贊總結(jié)道。

如今的衛(wèi)星監(jiān)視站

英國的邁克·沃特曼在1958年看到他的第一顆人造衛(wèi)星——史普尼克2號，數(shù)年后他加入了總部在英國的衛(wèi)星觀察小組，負責提供飛行器低空飛行的預(yù)測。

準備并等待。英國的邁克·沃特曼在1958年看到了他的第一顆人造衛(wèi)星——史普尼克2號。（圖片來源：馬爾科姆·沃特曼）

沃特曼回想起，當時有三個這樣的小組，一個在英國，一個在蘇聯(lián)，而另一個在美國，共同為“衛(wèi)星觀察計劃”的項目服務(wù)。這個項目是由位于美國馬薩諸塞州劍橋市的史密松天體物理臺正式發(fā)起的業(yè)余科學項目，同時也是1957-1958年國際地球物理年的一部分。（國際地球物理年是一個全球性的、目的在于收集有關(guān)地球科學數(shù)據(jù)的合作項目）

“觀測數(shù)據(jù)收集之后被用于科學或其他目的，” 沃特曼說，“特別是引力諧波、高空空氣密度和高空大氣風。通信主要靠郵寄，很少通過電話；觀測主要是借助雙筒望遠鏡、紙質(zhì)星圖和機械秒表完成?！?/p>

沃特曼自豪地表示，當他開始自己做預(yù)測時，早期重點是觀測到火箭級的執(zhí)行登月任務(wù)的阿波羅8號、10號和12號。

“1983年，我擁有了第一臺電腦，幾周后我用它開始做預(yù)測。截止1985年，我電腦里已經(jīng)有一部分恒星地圖集，讓我得以在衛(wèi)星位置預(yù)上避開了大部分錯誤，”沃特曼說，“毫無疑問，最重要的變化是互聯(lián)網(wǎng)和郵件。在1999-2000年，這對我來說特別突然，你可以在任何地方發(fā)送和接受軌道數(shù)據(jù)、觀測結(jié)果和觀點，而這幾乎都是免費的?！?/p>

新的技術(shù)和戰(zhàn)略

美國俄克拉荷馬州塔爾薩市的布拉德·楊是一位十分活躍的觀察員。近幾年，他通過遠程望遠鏡擴大了觀測視野，從而可以觀測到從未升上地平線的對地同步衛(wèi)星。他使用了位于西班牙、澳大利亞、新墨西哥和加利福尼亞的六個攝像機。

裝備著用于定位航天器的雙筒望遠鏡的布拉德·楊，他和他的望遠鏡一起從事衛(wèi)星探測工作。（圖片來源：布拉德·楊）

“未來是光明的?！睏钫f，“需要招募一只全球觀測者隊伍來積極開發(fā)手機追蹤應(yīng)用程序和報告系統(tǒng)?！彼浴疤佤斔_特”應(yīng)用軟件為例來做說明，這是一款由民眾自主研發(fā)的開源系統(tǒng)，用以建立全球均可訪問的衛(wèi)星軌道位置記錄。

與此同時，楊說天空觀測訓(xùn)練正在被升級到向公眾廣而告之的程度，藉此來激發(fā)他們對追蹤衛(wèi)星的興趣。“這種巨大的變化將會影響越來越多的人。”楊強調(diào)通過手機應(yīng)用程序眾包給大眾的可視觀測將是至關(guān)重要的。

“越來越多人可以使用成像系統(tǒng)和分析工具，使他們在找到失落的物體和檢查衛(wèi)星的機動和連接方面提供了令人驚訝的結(jié)果?！睏钫f，“遠程成像網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球。分析師之間開放、及時的合作將會有助于理解軌道變化的方式和原因?！?/p>

楊說，他看到新的技術(shù)和策略的突然出現(xiàn)，“讓人們意識到我們軌道基礎(chǔ)設(shè)施存在的問題，以及他們能如何提供幫助，同時也激起了他們外出進行觀測的興趣。”

帶來一些啟發(fā)

職業(yè)考古學家馬爾科·朗伯克對流星和衛(wèi)星非常有興趣，他在荷蘭萊頓大學的天文系工作。他對秘密衛(wèi)星進行大量深入的研究，并將他的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在他的博客上，同時他還是荷蘭皇家空軍空間安全中心的空間態(tài)勢感知問題顧問。

2017年5月25日，馬爾科·朗伯克突然看見美國276衛(wèi)星經(jīng)過荷蘭萊頓。（圖片來源：馬爾科·朗伯克）

“我認為業(yè)余愛好者群體中一直擁有極好的觀察力和分析技巧，在過去十年左右的時間里，這些內(nèi)容通過博客、Facebook和推特等途徑，變得更為公開可見。因此，媒體也知道如何更容易的找到我們，并開始認識到我們的技巧?！?/p>

對于全球業(yè)余觀察員的整體價值，朗伯克描繪了巨大的藍圖。

“在過去的幾十年里，空間技術(shù)在我們的社會中扮演非常重要的角色，而人們往往沒有意識到這一點?，F(xiàn)代經(jīng)濟深度依賴于空間技術(shù)，比如物流網(wǎng)絡(luò)、貿(mào)易和通信。同樣的在現(xiàn)代軍事中，太空資產(chǎn)也起到越來越重要的作用。而且重要的地緣政治的決策制定也是基于從太空收集的情報。”朗伯克說。

這讓我們的社會變得易受攻擊，他補充道，“因此，發(fā)生在天空的任何事都是我們社會最重要的關(guān)注點。同時，一部分在太空發(fā)生的事情會保持隱藏，因為它們涉及到機密太空項目。業(yè)余衛(wèi)星觀察者是讓人們了解太空中另外的未知的一面，而這些對我們的生活有巨大的影響，且本來可能不受公眾監(jiān)督。”朗伯克說。

更廣泛的關(guān)聯(lián)

和其他衛(wèi)星觀察者觀點相似，朗伯克說，改變我們社會大部分的技術(shù)革命，也影響了天文觀測者的觀測能力。越來越多的高科技設(shè)備（尤其是相機）以及更強大的計算機功能在行業(yè)中廣泛使用。網(wǎng)絡(luò)為獲取數(shù)據(jù)源、書籍、文章和其他超過20年以前的數(shù)據(jù)提供了更好的訪問途徑，而且使相距遙遠的團體成員之間的聯(lián)系和合作變得更容易。

展望未來，空中衛(wèi)星自動、準實時探測、識別、表征和軌道測定是一項已經(jīng)在實行的發(fā)展，朗伯克如是說道。

“我還認為，商業(yè)組織和政府這些第三方已經(jīng)而且越來越對我們已經(jīng)擁有的技能和數(shù)據(jù)產(chǎn)生更多的興趣。所以從一個非常深奧的小眾領(lǐng)域里的一群業(yè)余愛好者出發(fā)，我們被卷入一個更廣泛、更專業(yè)的世界，和社會有了更廣泛的關(guān)聯(lián)?！崩什丝偨Y(jié)道。

BY:?Leonard David

FY: 簪花小甜

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