本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
SpaceX 最近發射了 60 顆低地球軌道衛星，這只是一個計劃的開始，該計劃旨在部署數千個相對較小、智慧且可能具有顛覆性的裝置，為目前缺乏該實用功能的 38 億人提供寬頻網際網路。但天文學家很快就表達了擔憂，擔心這些不斷移動、有時很明亮的星座會對任何希望研究或只是體驗夜空和更遙遠宇宙的人產生什麼影響。
到底發生了什麼？
一些商業實體正試圖透過發射新一代軌道寬頻衛星來填補人類資料訪問方面的巨大空白（影響我們大約一半的人口）。SpaceX 可能是最具雄心的公司，其最終目標是在不同的軌道“殼”中部署大約 12,000 顆 “星鏈”衛星，為地球上的幾乎任何地方提供不間斷的高速資料。但亞馬遜的“柯伊伯計劃” 和大約 3,000 顆衛星也不甘落後，其他公司如 OneWeb 和最終可能達到 650 顆衛星。
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為什麼有這麼多衛星？
原因有幾個，分別是成本、覆蓋範圍和延遲。原則上，您可以在 42,000 公里高度部署更多的地球靜止衛星，但這些衛星非常昂貴，需要高度定向的視線地面接收器和更強大的發射器，而且由於光速有限，每次數字交易都會有不可避免的時間延遲。或者，許多低軌道資料鏈路衛星可以在天空中提供動態的“圓頂狀”存在，更便宜，並且當其中一些衛星在任何時候距離您不超過幾百英里時，時間延遲要少得多。
這對天文學有什麼壞處？
除非塗上 Vantablack（由於航天器中的熱調節挑戰，這不一定可行），否則任何人造物體有時都會將陽光反射到地面。這意味著在地球上部分（早晚）的夜晚，頭頂數百英里高的衛星仍然可以在白天，並表現為劃過天空的明亮光點。對於試圖捕獲微弱宇宙現象的深度曝光影像或光譜的天文學家來說，視野中的明亮衛星軌跡基本上會破壞資料。其他專案如 LSST 計劃探索宇宙的時間域——每晚重複成像天空。閃爍移動的衛星會妨礙這一點。對於無線電天文學來說，它試圖在微波波段探索宇宙，任何衛星通訊（通常在相似甚至重疊的頻率中）都是一個已經嘈雜的技術圈中的另一個災難性噪聲源。
好的，但天文學家已經處理過這個問題，對嗎？
是的，他們確實如此。但讓人們感到驚訝的是，突然意識到像 SpaceX 的星鏈這樣的專案一旦完成，就會將如此多的衛星送入軌道，以至於找到一塊“原始”天空的機會大大減少——而且這種情況在可預見的未來都將持續下去。換句話說，夜空將不復存在。對於那些抬頭仰望並想以我們祖先的方式體驗宇宙的休閒天文觀察者或任何人來說，情況也是如此。
但是這些公司獲得了這樣做的許可，是嗎？
嗯，是的，SpaceX 和美國其他公司已經獲得了 FCC 的批准 和 國際電信聯盟 (ITU) 對諸如數量和軌道等問題的批准——儘管是最近才批准的。人們只能推測，美國聯邦通訊委員會的某個人考慮過對科學和無線電干擾的影響（星鏈衛星使用 Ku 和 Ka 兩個常見的微波波段，頻率在數十千兆赫範圍內）。但沒有太多證據表明這一點——除非它被埋在官方檔案中。這令人沮喪，因為在美國和許多國家一樣，聯邦資金有助於維持科學的運轉。因此，例如，如果一個聯邦機構資助了一個新的大型地面望遠鏡，但另一個聯邦機構允許開展會降低該望遠鏡效率或能力的活動，那麼似乎系統中的某個環節出現了問題。
真的會像聽起來那麼糟糕嗎？
說實話，現在下定論還為時過早。在第一批 60 顆星鏈衛星發射後，人們開始分享衛星在夜空中移動的明亮軌跡的影像。它看起來超級酷，但也是天文學家的噩夢。然而，這不是最終的軌道配置。衛星將自己散佈成一個環繞地球的環，間隔更大。此外，似乎一旦它們的單太陽能電池板正確展開，衛星很可能向地面呈現出較小的反射面——從而降低其明顯的亮度。另一方面，一個物體不需要非常明亮就可以擾亂天文資料，這些資料觀察的現象可能比其微弱數十億倍。當有 12,000 多顆專門設計用於在任何時間覆蓋任何人天空的衛星時，出現問題的機率就會上升。
再說一遍，天文學家就不能解決這個問題嗎？
可能，在某種程度上。天文學家已經不得不處理大約 5,000 顆其他衛星 目前在地球軌道上執行。如果衛星運營商共享位置資料，這可能有助於規劃觀測並將自然現象與人造現象區分開來。但不清楚是否會共享資料，或者衛星的自我定位行為（以避免碰撞並保持最大的遙測完整性）是否允許提供它們在任何給定瞬間的精確位置資訊。在所有情況下，這可能意味著科學家要做更多的工作，這意味著更多的時間、更多的資金和更少的實際研究。
但人民呢？
在對商業動機最慷慨的解讀中，可以說為所有人提供適當的網際網路是為了讓生活更美好。但我們當然也知道，連線和資料會帶來問題——從社會操縱和虛假資訊到人們謀生方式的劇烈變化，或者無法謀生。當然，也必須賺錢。SpaceX 對星鏈的希望非常坦誠，將其作為一種收入來源，可以反哺其他更大的計劃，例如前往火星。與此同時，許多科學家的夢想是，更便宜和更大的太空發射系統可能會迎來太空天文學的新時代，巨型望遠鏡遠離地球夜空的喧囂。但在大科學中，很少有什麼是得到保證的，我們已經等待了幾十年，希望 一些夢想 成真。
接下來應該發生什麼？
這確實是一個價值數十億美元的問題。如果科學需求得到比現在看起來更多的考慮，那就太好了。很難想象在其他領域會出現類似的影響重大但被忽視的後果。例如，如果一家公司向環境中釋放一組（完全假設的）化合物，這些化合物會使我們難以獲得從人類到細菌等生物的基因序列，會發生什麼？如果不是恐怖，也會引起憤怒。當然，很難說擾亂我們的夜空（無論如何，對我們許多人來說，夜空早已被人類光源淹沒）具有同樣的直接性。儘管如此，我們真的想生活在一個不再為我們所有人提供同樣令人敬畏的宇宙景觀的星球上嗎？閃爍的衛星當然可以產生他們自己令人敬畏的感覺，但我們真的是那樣的物種，永遠痴迷於自己的倒影嗎？似乎應該有一種解決這個問題的方法，第一步是嘗試確保我們的稅收（或任何貨幣）得到適當利用，呼籲制定更好的全球計劃，以確保天基技術進步最大限度地減少對科學的損害。