埃隆·马斯克(Elon Musk)的“巨型星座”是夜空中的枯萎病吗？

夜空的自然宁静是我们所有人的试金石。今天活着的每个人都看着同样的恒星，无论它们位于地球上的什么地方。但这种联系更为深刻，因为在我们短暂的生命旁边，星星是不朽的。莎士比亚看到的星星和我们看到的一样。伽利略、哥伦布、圣女贞德、克利奥帕特拉和第一个好奇地抬起头来的人类祖先也是如此。夜空完全符合我们共同的人类遗产。

然而，去年发生的一些事情可能永远改变了这种观点。2019年5月23日，埃隆·马斯克的公司SpaceX用一枚火箭发射了60颗小卫星。这些卫星是计划中的数千颗卫星中的第一颗，这些卫星将把互联网覆盖到整个星球。

一天后，来自荷兰的卫星跟踪器马尔科·朗布洛克(Marco Langbroek)拍摄了卫星从头顶经过的视频-他看到的景象令他震惊。他在他的博客上写道：“它开始于两个微弱的、闪烁的物体进入视野。”“然后，几十秒后，当‘火车’进入视野时，我的下巴掉了下来。我情不自禁地大喊‘OAAAAAAH！’(紧随其后的是几个脏话…)。.“。他上传了一段他所看到的视频。

从那时起，SpaceX又发射了数百颗Starlink卫星，虽然对一些人来说，观看这些卫星从头顶飞过已经成为一种新的爱好，但另一些人担心其中的文化影响，以及它可能会影响我们与夜空的关系。如果任其发展，我们可能再也无法用肉眼体验寂静无声的宇宙了。取而代之的是，它将总是由明亮的人造物体纵横交错。

“再过几代人，活着的人就不会记得这些卫星之前的夜空了。他们将伴随着Starlink和其他提议的巨型星座一起长大，这是他们对夜空概念的一部分。南澳大利亚州弗林德斯大学的爱丽丝·戈尔曼(Alice Gorman)说，她是新兴的空间考古和遗产领域的先驱。

“人们看重夜空的原因之一是，它给你一种超越感和与宇宙的连通感，并激发你对生命的意义以及恒星和星系的巨大规模的沉思。戈尔曼说：“这似乎是人们真正珍视的经历，因此人们认为，夜空的权利是人类的一种基本权利。”

让这一讨论变得更加紧迫的是，研究人员和企业对巨型星座的思考越多，他们就越意识到自己可以利用它们做些什么。电信、导航、天气预报、气候监测和其他地球观测、空间科学-这些限制只是人们的想象力。

无论以什么标准衡量，这都是我们研究和利用外层空间历史上的一个不平凡的时刻。但可能会有什么后果呢？

技术的微型化使巨型星座成为可能，而走在这股潮流前沿的是由斯坦福大学的Bob Twiggs和加州理工州立大学的Jordan i Puig-Suari在20世纪90年代开发的立方体卫星(CubeSat)。“立方体卫星”是由斯坦福大学的Bob Twiggs和加州理工州立大学的Jordan i Puig-Suari在20世纪90年代开发的。

立方体卫星是一种微小的卫星。它们最小的时候只有10x10x10厘米。“这个大小是由他们手头碰巧有一个豆子婴儿盒的大小决定的，”SRI国际公司的项目主管斯科特·威廉姆斯(Scott Williams)说，他在20世纪80年代末亲自开发了较小的卫星。然后，他开始与特威格斯一起研究立方体卫星的早期想法。那时候，没有人想到巨型星座。

SRI国际公司的高级研究工程师Samson Phan说：“这纯粹是一件教育性的事情，让学生在博士学位的时间框架内参与到太空发射中来。”

传统上，卫星大约有一辆汽车大小。它们的制造成本非常高，设计、建造和推出需要很多年的时间。立方体卫星项目的目标是一个学生团队能够在几年内制造出一颗可以传输无线电信号的工作卫星，就像俄罗斯的第一颗人造卫星Sputnik 1号一样。但从开发教育资源的最初想法开始，一个宏伟的愿景很快就形成了。

威廉姆斯和他当时的同事维克多·阿奎罗(Victor Aguero)都看到了微型计算机成为革命性技术的“颠覆性事件”的相似之处。“我们的愿景是：你能用更少的钱做更多的事情吗？与其建造一颗价值数万亿美元的精致卫星，你能从一大堆便宜得多的卫星中获得显著的能力吗？“。他说。

在获得博士学位后，威廉姆斯和阿奎罗搬到了SRI国际公司，在那里威廉姆斯一直专注于小卫星的开发和利用，特别是立方体卫星。现在，这些劳动的成果真的开始显现了。小型卫星市场正在爆炸式增长。

从1998年到2012年，发射了120多颗小卫星。在接下来的两年里，这个数字翻了一番多。现在每年大约有500颗小卫星，大部分由Starlink单元组成。虽然它们不是立方体卫星，但它们应用了相同的原理，即可以批量生产的小而简单的卫星，以降低成本。

今年7月，英国政府购买了OneWeb 4亿GB的股份，OneWeb计划发射自己的650颗小卫星星座，提供互联网和卫星导航服务，此前英国因英国退欧而取消了加入欧盟伽利略项目的资格。

除了通信和导航，小卫星开辟了一个全新的科学调查领域。欧洲航天局(ESA)现在有一个专门的团队，负责调查立方体卫星带来的围绕地球和深空的任务。

但尽管前景看好，巨型星座也存在一些很大的问题。其中最大的是太空碎片。如果卫星在轨道上相撞，它们会产生碎片云，可能会摧毁其他卫星，可能会引发被称为凯斯勒综合征(Kessler Syndrome)的连锁反应。而且，随着巨型星座成倍增加在轨卫星的数量，危险将会增加。

南安普顿大学的空间碎片专家休·刘易斯(Hugh Lewis)说：“突然之间，我们的空间交通管理负担增加了，充其量也就是存在的早期阶段。”

这个问题的早期例证出现在2019年9月，当时第一批Starlink卫星中的一颗被发现与欧空局的4.81亿欧元风云地球观测卫星相撞。由于这两个组织之间的沟通不畅，直到半个轨道后，潜在的撞击才发生，欧空局才将他们的卫星移出了危险区域。

刘易斯说：“像太空安全这样的事情有很多未知数，也有很多不确定因素，我们还没有交通规则。”不过，他说，好消息是，与他交谈过的几乎所有商业太空公司都意识到了这些问题，并正在尽最大努力解决这些问题。

但是还有天文学家。他们可能会从巨型星座中损失最大，因为卫星将永远穿过他们的视场，损害他们从遥远宇宙收集数据的能力。以维拉·C·鲁宾天文台(Vera C Rubin Observatory)为例，这是一家由美国资助的位于智利的设施。这台巨型望远镜已经研发了20多年，耗资数百万美元。它的设计目的是在2022年开始对夜空进行有史以来最深的调查，但现在天文学家们正在考虑如何处理每晚都会掠过它的图像的过多的Starlink卫星。

皇家天文学会副执行主任罗伯特·梅西(Robert Massey)对后果特别感兴趣，并明白这是一个棘手的问题。他说：“我认识到太空有多种用途，而天文学家并不是唯一与此相关的群体。”“另一方面，你也可以争辩说，在目前蓬勃发展的近地轨道商业化进程中，私人公司并不是唯一的利益相关组织。它们应该受到监管，就像它们在地球表面、大气层、海洋等等一样。“。

值得称赞的是，SpaceX并没有对这些担忧视而不见。作为对与欧空局险些失手的回应，该公司声称已经对其通信系统进行了改变。此外，由于与皇家天文学会和其他机构的对话，SpaceX公司已经将最新一批航天器调暗，并安装了一个“遮阳板”，以阻止阳光照射到卫星的主体上。有了这两个修改，卫星应该只有在它们处于最终轨道时才能用肉眼看到-尽管这不能阻止它们潜在地损害任何使用最小望远镜的人的视野。

虽然有些人可能会觉得这是无法容忍的，但另一些人的看法却截然不同。“人们往往分成两个阵营，”戈尔曼说，“有些人会这样说：‘事情已经发展到这个地步了，我们现在已经在太空中放了这么多东西，它会一直摆在我们面前’，而另一种人则非常兴奋。”

威廉姆斯是后者中的一员。“星星很漂亮，行星也很漂亮，但是如果你想吸引一个8岁的孩子，它需要移动。”我记得我第一次看到人造物体划过天空。这真是令人惊叹，“他说。“我认为，随着这些星座变得越来越大，这种形象变得更容易为年轻人所接受，我想他们会抬头看着这些东西，想知道：我们能做些什么呢？”

事实上，看到星联列车，社交媒体上充斥着图片和惊呼，已经有很多人被激动不已。但梅西认为，这更多是由新奇价值驱动的，随着时间的推移，兴趣可能会减弱。“如果人们看到一串串明亮的卫星划过天空，他们当然会对此非常感兴趣。我认为问题是当你有一个绝对充满它们的天空，即使它们比较暗。这有点像一片蓝天，到处都是飞机和航迹。我们不一定认为这是值得庆祝的事情，“梅西说。

在人类的历史中，我们经常重新评估我们与夜空的联系：从一个神的天堂，到一个对我们的生活具有神秘影响的地方，到一个由遥不可及的天体组成的宇宙，再到它的现代化身，作为一个我们有朝一日可能会殖民的目的地领域。也许，可见卫星的不断出现只是这些转折点中的另一个。

无论你落入哪一个阵营，毫无疑问，这是一个戏剧性的改变，改变了以前纯粹地思考自然和我们在其中的位置的方式。只有时间会告诉我们，这种变化会带来什么后果。

斯图尔特·克拉克(Stuart Clark)的新书“夜下：星星是如何塑造人类历史的”(Under the Night：How the Stars Have Shape the History of Human)于10月1日由卫报·费伯出版