SpaceX百萬(wàn)星鏈惹眾怒，天文學(xué)家警告：夜空將變得面目全非

近期，全球天文界再次向美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)FCC提交了一份措辭嚴(yán)厲的意見(jiàn)書。

這份意見(jiàn)書的署名者，涵蓋全球主要天文機(jī)構(gòu)，以美國(guó)天文學(xué)會(huì)AAS為核心，聯(lián)合國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)IAU、英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)RAS、歐洲南方天文臺(tái)ESO等，堪稱近年來(lái)全球天文界聲勢(shì)最為浩大的一次「聯(lián)名抗議」事件。

這份長(zhǎng)達(dá)12頁(yè)的抗議文件，直指人類兩項(xiàng)「令人戰(zhàn)栗」的商業(yè)航天計(jì)劃：

一是SpaceX擬在低軌部署總計(jì)達(dá)100萬(wàn)顆具備AI運(yùn)算能力的衛(wèi)星矩陣；二是初創(chuàng)公司Reflect Orbital計(jì)劃遠(yuǎn)期部署的5萬(wàn)顆軌道反射鏡衛(wèi)星。

全球天文界警告稱，這些計(jì)劃一旦缺乏監(jiān)管地落地，人類數(shù)百萬(wàn)年來(lái)熟悉的美麗星空將徹底「變色」。

圖源：Josh Dury

從通信到算力：商業(yè)衛(wèi)星的「百萬(wàn)顆」狂飆之路

商業(yè)航天的發(fā)展歷史并不長(zhǎng)，但它的擴(kuò)張速度卻在加速推進(jìn)。

2015年，SpaceX宣布推出星鏈計(jì)劃（Starlink），擬向近地軌道部署約1.2萬(wàn)顆寬帶互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星，彼時(shí)已有聲音擔(dān)憂星空將因此改變。但沒(méi)有人能預(yù)料到，這只是序幕。

11年前，星鏈（Starlink）計(jì)劃的初衷還是提供衛(wèi)星通信；而伴隨AI時(shí)代的到來(lái)，SpaceX的愿景已向「太空邊緣計(jì)算」演進(jìn)。

2026年初，SpaceX宣布新的更為激進(jìn)的計(jì)劃：將百萬(wàn)顆低軌數(shù)據(jù)中心衛(wèi)星送入太空，并向FCC提交了申請(qǐng)。FCC則在3月完成了這項(xiàng)計(jì)劃的公開(kāi)征求意見(jiàn)。

按照馬斯克的設(shè)想，將高耗能計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施遷至太空，可以利用外空的低溫背景并充分釋放AI潛力。與此同時(shí)，Reflect Orbital計(jì)劃遠(yuǎn)期部署的5萬(wàn)面軌道反射鏡（每面約10米寬），則試圖在深夜將陽(yáng)光「外送」給地面客戶。

反射鏡衛(wèi)星概念圖（圖源：CBC）

這兩項(xiàng)計(jì)劃的規(guī)模，在商業(yè)航天史上均屬前所未有，疊加其它近地軌道寬帶衛(wèi)星項(xiàng)目（如亞馬遜Leo、英國(guó)OneWeb等），全球商業(yè)衛(wèi)星的在軌數(shù)量正在從「萬(wàn)」量級(jí)向「百萬(wàn)」量級(jí)躍遷。這種擴(kuò)張的陡峭程度，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)有人類天文觀測(cè)體系的承載極限。

令天文學(xué)家不安的，還有監(jiān)管機(jī)構(gòu)的態(tài)度。美國(guó)FCC等似乎傾向于批準(zhǔn)這些計(jì)劃，且并未強(qiáng)制要求相關(guān)企業(yè)開(kāi)展全面的環(huán)境影響評(píng)估，如EIA等。「現(xiàn)在的預(yù)設(shè)是，這些申請(qǐng)理應(yīng)獲批，而反對(duì)者需要舉證存在的問(wèn)題」，有天文學(xué)家表示。

被照亮的星空：遠(yuǎn)超天文范疇的影響沖擊

對(duì)于監(jiān)管機(jī)構(gòu)的態(tài)度，有天文學(xué)家直指，目前正在推進(jìn)的龐大商業(yè)航天計(jì)劃，不僅影響天文環(huán)境范疇，還會(huì)對(duì)地球自然環(huán)境造成巨大沖擊，監(jiān)管機(jī)構(gòu)們對(duì)此卻不進(jìn)行全面環(huán)境審查，這令人十分擔(dān)憂。

要理解天文學(xué)家為何如此憤怒，雷科技（ID：leitech）認(rèn)為需要首先了解商業(yè)航天對(duì)星空的具體影響情況。

英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)（RAS）副執(zhí)行主任羅伯特·梅西做了一個(gè)直觀的類比：Reflect Orbital的軌道反射鏡若直視，其亮度將是滿月的數(shù)倍。即便以傾斜角度觀測(cè)，其亮度也堪比金星——夜空中僅次于月球的最亮天體。「這無(wú)異于在破壞人類遺產(chǎn)的核心部分」，梅西認(rèn)為。

梅西同時(shí)指出，SpaceX計(jì)劃發(fā)射的百萬(wàn)顆數(shù)據(jù)中心衛(wèi)星，盡管單顆亮度較低，但由于星座規(guī)模極其龐大，任何時(shí)刻都將有成千上萬(wàn)顆如恒星般閃亮的光點(diǎn)在蒼穹穿梭。這意味著，即便在沒(méi)有反射鏡的日子里，地球的夜空也將變得「燈火通明」。

另有天文學(xué)家透露，若SpaceX百萬(wàn)顆軌道數(shù)據(jù)中心衛(wèi)星計(jì)劃成真，歐洲南方天文臺(tái)（ESO）建造在智利的甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT），每幅圖像將損失多達(dá)10%的像素，部分觀測(cè)類型的像素?fù)p失甚至可達(dá)30%。「我們通常將技術(shù)損耗控制在3%以內(nèi)，而天氣因素造成的總損耗約為10%」，天文學(xué)家指出。

SpaceX星鏈衛(wèi)星與AI數(shù)據(jù)中心星座的可見(jiàn)性比較（圖源：John Barentine）

對(duì)于依賴暗弱天體信號(hào)觀測(cè)的天文學(xué)研究而言，這種損耗是致命的。而Reflect Orbital反射鏡星座可能帶來(lái)的夜空亮度整體上升，也將迫使天文學(xué)家將拍攝曝光時(shí)間顯著延長(zhǎng)。有天文學(xué)家表示，「我們將再也無(wú)法觀測(cè)到暗淡的天體目標(biāo)，后果將是災(zāi)難性的。」

全球天文界近年啟用了有史以來(lái)最強(qiáng)大的天文觀測(cè)設(shè)備，旨在拓展人類對(duì)宇宙認(rèn)知的極限。去年啟用的耗資100億美元的維拉·魯賓天文臺(tái)，以及目前正在智利建造的更多新式大型望遠(yuǎn)鏡，其未來(lái)觀測(cè)也將受到龐大衛(wèi)星運(yùn)行的嚴(yán)重干擾。

與此同時(shí)，天文學(xué)家估計(jì)，目前每天大約有三顆舊衛(wèi)星或廢棄火箭殘骸在大氣層中解體，更加頻繁地發(fā)射火箭，也將進(jìn)一步加劇太快空氣污染。

除了夜空亮度的「災(zāi)難性」抬升、被遮蔽的天文視野，商業(yè)航天的光污染還將帶來(lái)地球生態(tài)環(huán)境和人類文化的連鎖反應(yīng)。

天文學(xué)家認(rèn)為，人類龐大商業(yè)航天計(jì)劃從根本上改變夜空后，不僅會(huì)在天文范疇產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，還將波及地球生態(tài)系統(tǒng)、人類文化遺產(chǎn)，以及人類與宇宙的整體聯(lián)結(jié)。

圖源：Getty Images

大量研究已經(jīng)證明，人工光源對(duì)夜間遷徙的鳥(niǎo)類、昆蟲和海洋生物都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。當(dāng)夜空被衛(wèi)星和反射鏡大幅增亮，這些依賴暗夜生態(tài)系統(tǒng)的物種將面臨前所未有的生存「焦慮」乃至「壓力」。

天文學(xué)家也指出，不限數(shù)量、不加節(jié)制地向太空發(fā)射衛(wèi)星，也將顯著增加太空碎片撞擊地球的風(fēng)險(xiǎn)。

而在文化層面，星空對(duì)人類文明的意義同樣深遠(yuǎn)。無(wú)論是古希臘的星象神話，中國(guó)古代的二十八宿，還是現(xiàn)代天文學(xué)啟蒙，無(wú)數(shù)人類文明的靈感都根植于那片沒(méi)有被人工光源污染的星空。當(dāng)這片星空變得面目全非，其損失或許無(wú)法用經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)衡量。

多方聯(lián)動(dòng)起來(lái)，共同守護(hù)人類美麗星空

需要指出的是，SpaceX等商業(yè)航天公司，也在試圖通過(guò)采用電介質(zhì)鏡面薄膜（Dielectric Mirror Film）等涂層處理技術(shù)，來(lái)降低衛(wèi)星反光現(xiàn)象；但天文學(xué)家認(rèn)為目前這些處理技術(shù)，在未來(lái)「百萬(wàn)顆」衛(wèi)星矩陣的龐大基數(shù)面前，只會(huì)顯得微不足道。

天文界偏激進(jìn)的論調(diào)認(rèn)為，「要守護(hù)數(shù)十億年來(lái)的璀璨星空，唯一的選擇就是對(duì)在軌衛(wèi)星總數(shù)設(shè)定紅線，就像限制污染物排放一樣。」

不過(guò)，目前全球天文界總體的反對(duì)之聲相對(duì)「偏溫和」，包括也在直言衛(wèi)星技術(shù)創(chuàng)新的確可以帶來(lái)顯著的社會(huì)收益，以及帶給人類普惠互聯(lián)網(wǎng)與太空算力等美好愿景。

天文界的一條底線是，「美麗星空」應(yīng)當(dāng)被視為全人類乃至地球生態(tài)系統(tǒng)共有的寶貴自然環(huán)境資源，而非商業(yè)公司可以隨意占用的空白資產(chǎn)。

無(wú)論技術(shù)改進(jìn)還是軟性協(xié)調(diào)，都無(wú)法替代系統(tǒng)性的制度安排。天文觀測(cè)是人類共同的事業(yè)，美麗星空是人類和自然界共同的遺產(chǎn)：當(dāng)商業(yè)利益與這兩者發(fā)生沖突時(shí)，需要一套兼顧效率與公平的治理框架。

目前，全球天文界正在聯(lián)合多方力量，試圖在美國(guó)FCC層面推動(dòng)建立前瞻性的航天環(huán)境（尤其低空軌道環(huán)境）監(jiān)管和治理體系。

而在這套「美麗星空」全新監(jiān)管和治理體系中，雷科技（ID：leitech）認(rèn)為商業(yè)航天公司、天文學(xué)界、監(jiān)管機(jī)構(gòu)等都可以扮演更加主動(dòng)和關(guān)鍵的角色。

圖源：豆包AI生成

商業(yè)航天公司，在自律層面，應(yīng)當(dāng)將「光污染控制」設(shè)為衛(wèi)星設(shè)計(jì)和運(yùn)行的一項(xiàng)重要乃至關(guān)鍵指標(biāo)：從衛(wèi)星表面涂層、姿態(tài)控制算法、軌道高度選擇到反射率指標(biāo)，在設(shè)計(jì)階段就系統(tǒng)性考量對(duì)星空環(huán)境的具體影響。

他律層面，商業(yè)航天行業(yè)協(xié)會(huì)等可以在充分吸收天文學(xué)界意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，制定行業(yè)性的衛(wèi)星亮度上限標(biāo)準(zhǔn)和光污染控制最佳實(shí)踐指南，并將達(dá)標(biāo)情況納入企業(yè)評(píng)級(jí)體系。

天文學(xué)界，則可從被動(dòng)呼吁轉(zhuǎn)為主動(dòng)參與，例如建立常態(tài)化的商業(yè)航天對(duì)話平臺(tái)，用專業(yè)知識(shí)為衛(wèi)星設(shè)計(jì)提供可量化的光污染控制指標(biāo)；乃至參與到衛(wèi)星設(shè)計(jì)和部署規(guī)則的制定過(guò)程中。

天文研究機(jī)構(gòu)，也可根據(jù)不同天文觀測(cè)任務(wù)對(duì)光污染的敏感閾值，計(jì)算出可接受的在軌衛(wèi)星總顆數(shù)或總亮度上限，并將這一數(shù)據(jù)反饋給監(jiān)管部門和相關(guān)企業(yè)。

此外，天文學(xué)家還需加大對(duì)衛(wèi)星光污染現(xiàn)象基礎(chǔ)研究的投入。當(dāng)前的很多測(cè)算模型仍存在較大不確定性，天文學(xué)界有責(zé)任提供更精確的量化數(shù)據(jù)，為監(jiān)管決策提供科學(xué)依據(jù)。

監(jiān)管機(jī)構(gòu)層面，當(dāng)前全球商業(yè)航天的監(jiān)管框架普遍滯后于技術(shù)發(fā)展速度。美國(guó)FCC等對(duì)SpaceX和Reflect Orbital申請(qǐng)的快速推進(jìn)態(tài)度，折射出監(jiān)管機(jī)構(gòu)在面對(duì)新興技術(shù)時(shí)的兩難處境：過(guò)于嚴(yán)格的審批可能抑制創(chuàng)新，而過(guò)于寬松則可能讓夜空這樣的公共資源遭到不可逆的破壞。

但美國(guó)FCC等全球航天監(jiān)管機(jī)構(gòu)，也必須要高度重視天文學(xué)界的建議意見(jiàn)，包括是否將商業(yè)航天納入強(qiáng)制性的環(huán)境影響評(píng)估（如EIA等），以及是否需要對(duì)在軌衛(wèi)星總數(shù)設(shè)定紅線，包括光污染指標(biāo)，如同對(duì)待其它污染物（源）一樣，制定必要的限制措施，而這也必須建立在監(jiān)管部門充分論證和開(kāi)放討論的基礎(chǔ)上。

而在具體操作層面，監(jiān)管部門可以推動(dòng)建立如下機(jī)制：

1.強(qiáng)制要求商業(yè)航天企業(yè)在衛(wèi)星發(fā)射前公開(kāi)衛(wèi)星反射率、在軌壽命和退役處置方案；

2.設(shè)立獨(dú)立的天文和星空環(huán)境影響評(píng)估委員會(huì)，對(duì)大型衛(wèi)星星座項(xiàng)目進(jìn)行專項(xiàng)審查；

3.建立國(guó)際協(xié)調(diào)機(jī)制，因?yàn)樾l(wèi)星光污染是跨國(guó)界問(wèn)題，單一國(guó)家的監(jiān)管存在天然局限。

美麗星空指引過(guò)人類的航程，激發(fā)過(guò)科學(xué)的靈感。作為一件全人類和自然界的大事，守護(hù)美麗星空不僅需要各方在觀念上予以更高重視，更需要各界聯(lián)手行動(dòng)起來(lái)，共同推進(jìn)全球星空監(jiān)管和治理體系的逐漸完善和成型。

參考資料：

1.SpaceX plan for 1 million orbiting AI data centers could ruin astronomy, scientists say

https://www.space.com/space-exploration/satellites/spacexs-1-million-orbiting-ai-data-centers-could-ruin-astronomy-scientists-say

2.'This is really intolerable': Astronomers protest giant orbiting mirror project and SpaceX's million AI satellites

https://www.space.com/space-exploration/satellites/this-is-really-intolerable-astronomers-protest-giant-orbiting-mirror-project-and-spacexs-million-ai-satellites