基于海量观测的 LEO 星座卫星 BRDF 光度建模

对大型低地球轨道（LEO）星座中卫星的亮度进行建模，不仅可以协助天文界评估卫星反射光的影响、优化观测时间表和指导数据处理，还可以促使卫星运营商改进其卫星设计，从而促进不同利益相关者之间的合作与共识。本工作基于双向反射分布函数（BRDF），利用数百万次光度观测，提出了 Starlink 卫星的光度模型。为了提高模型的准确性和计算效率，采用了数据滤波与归约方法，并考虑了太阳能帆板上的底盘遮挡效应和地球反照效应。通过证明卫星姿态符合预期、太阳能帆板几乎垂直于底盘，且太阳能帆板的伪镜面反射和底盘的地球反照均应包含在模型中，验证了模型的假设。最后，基于模型的光度预测，讨论了卫星的反射特性及视星等随测站的分布。除了评估光污染和指导应对措施的开发外，精确的卫星光度模型还可以在空间态势感知等领域发挥重要作用。