簡介：業餘衛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範圍。最常見的活動是觀測、分析觀測結果以更新空間物體的位置、設計戰略以找到新發射的衛星、編寫計算機軟件並試圖根據衛星的軌道和從公開來源收集的其他信息來解決衛星的任務，等等等等。
早期衛星定位先鋒。在這張1965年的照片裏，南非比勒陀利亞的衛星追蹤自願者是隸屬於史密森天體物理天文台在全球範圍內超過100個團隊的衛星監視網絡中的一員，（圖片來源：史密森學會檔案館）
一群松散卻緊密聯系的業餘愛好者監視著行星周圍衛星的行蹤——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”背後的動機是什麼呢？他們現在或未來使用什麼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麼事情？
Space.com接觸了一小撮在SeeSat-L投稿的業餘愛好者，SeeSat-L旨在促進全世界的可視衛星業餘觀測者之間發展出一個方便快速、可靠通信的郵件列表。
沒有正式的組織
泰德·摩爾贊是多倫多區域的一名業餘衛星觀測者。他說，目前業餘愛好者之間沒有那種有領導人或董事會的正式組織。他們也沒有被分配角色或任務。摩爾贊說，對於業餘衛星觀測者來說，最常見的活動是觀測、分析觀測結果來更新天體的行蹤，制定策略來尋找新發射的衛星，編寫電腦程序，並嘗試通過衛星的軌道以及從公開來源獲取的其他信息來了解衛星的任務。
“參與者出於自身興趣決定繼續從事哪些活動。帶一頂以上的帽子是很常見的。”摩爾贊如是說，他還解釋道，這個領域在近幾十年已經取得了巨大的進展。
秘密軌道
在20世紀90年代中期，衛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英裏(35786公裏)圍繞地球運行的秘密物體，在這個高度，衛星的轉速與地球自轉速度相當。
圖片是在軌道上的美國空軍的X-37B空天戰鬥機，由衛星跟蹤者拉爾夫·範德伯格拍攝。（圖片來源：拉爾夫·範德伯格）
截止2010年，經過業餘愛好者和專業的國際科學光學網的努力，已鑒定出自1968年起已知的發射到秘密對地同步軌道的每一個大型物體。2006年，業餘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星。
“今天，這項強有力的技術是業餘愛好者裝備的關鍵工具。”摩爾贊說，“業餘愛好者為公眾知識做出貢獻。通過追蹤秘密軌道上的物體，他們提供了獨立於政府活動範圍外的信息，並暴露了保密的實際局限性。”
共同關注的觀測
業餘愛好者的興趣並不局限於秘密衛星。在這一點上，摩爾贊標記了一份來源於民用衛星追蹤者的“關注”助攻清單。
摩爾贊說，2011年俄羅斯曾向業餘愛好者尋求援助，以追蹤在計劃點火變軌脫離環繞地球軌道時不幸墜入太平洋的“福布斯-土壤”號航天器。
荷蘭業餘天文學家拉爾夫·範德伯格於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·範德伯格/歐洲航天局）
當本應執行從火星衛星“火衛一”取回土壤樣本任務的探測器在發射後被困在近地軌道上時，衛星跟蹤者蒂埃裏·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。業餘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，這可能有助於確定其故障的原因。
2015年，業務愛好者通過無線電和光學跟蹤，協助行星協會追蹤其光帆衛星。
目前，業餘愛好者正響應專業天文學家的呼籲，監測著太空探索技術公司（SpaceX）的“星鏈”衛星的亮度，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、專業攝影師和資深衛星觀測者拉爾夫·範德伯格，就投入了相當多的時間來監測不斷增加的“星鏈”衛星群。
圖片為望遠鏡觀測到的太空探索技術公司（SpaceX）的“星鏈”衛星的近景照片。（圖片來源：拉爾夫·範德伯格）
至於未來衛星觀測的發展是無法預測的，摩爾贊說，但這也有理由繼續期待業餘愛好者利用他們所掌握的先進技術。全自動的圖像采集、數據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，低技術和高科技有望繼續共存。更喜歡到星空下觀測的觀測者們仍可以通過傳統的雙筒望遠鏡和計秒表的方法做出有用的貢獻。”摩爾贊總結道。
如今的衛星監視站
英國的邁克·沃特曼在1958年看到他的第一顆人造衛星——史普尼克2號，數年後他加入了總部在英國的衛星觀察小組，負責提供飛行器低空飛行的預測。
准備並等待。英國的邁克·沃特曼在1958年看到了他的第一顆人造衛星——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，而另一個在美國，共同為“衛星觀察計劃”的項目服務。這個項目是由位於美國馬薩諸塞州劍橋市的史密松天體物理台正式發起的業餘科學項目，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、目的在於收集有關地球科學數據的合作項目）
“觀測數據收集之後被用於科學或其他目的，” 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、紙質星圖和機械秒表完成。”
沃特曼自豪地表示，當他開始自己做預測時，早期重點是觀測到火箭級的執行登月任務的阿波羅8號、10號和12號。
“1983年，我擁有了第一台電腦，幾周後我用它開始做預測。截止1985年，我電腦裏已經有一部分恒星地圖集，讓我得以在衛星位置預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網和郵件。在1999-2000年，這對我來說特別突然，你可以在任何地方發送和接受軌道數據、觀測結果和觀點，而這幾乎都是免費的。”
新的技術和戰略
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星。他使用了位於西班牙、澳大利亞、新墨西哥和加利福尼亞的六個攝像機。
裝備著用於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星探測工作。（圖片來源：布拉德·楊）
“未來是光明的。”楊說，“需要招募一只全球觀測者隊伍來積極開發手機追蹤應用程序和報告系統。”他以“特魯薩特”應用軟件為例來做說明，這是一款由民眾自主研發的開源系統，用以建立全球均可訪問的衛星軌道位置記錄。
與此同時，楊說天空觀測訓練正在被升級到向公眾廣而告之的程度，藉此來激發他們對追蹤衛星的興趣。“這種巨大的變化將會影響越來越多的人。”楊強調通過手機應用程序眾包給大眾的可視觀測將是至關重要的。