IT之家 7 月 20 日消息，如果未來人類真的按照計劃發(fā)射數(shù)百萬顆數(shù)據(jù)中心衛(wèi)星以及數(shù)萬面太空反射鏡，那么夜空中可能會出現(xiàn)一道明亮的“土星環(huán)”。

這一光環(huán)會在日落后和日出前的數(shù)小時內劃過天際，其亮度將超過所有恒星和行星，甚至可能比滿月還耀眼，而且從地球任何位置都能看到。

英國伯明翰大學航天學教授 Hugh Lewis 告訴 Space.com，為了容納目前提出的大規(guī)模軌道數(shù)據(jù)中心星座，唯一可行的方法可能是在地球晝夜交界線附近的軌道區(qū)域，將大量衛(wèi)星層層堆疊排列，最終形成一個環(huán)繞地球的人造“土星環(huán)”。

這條衛(wèi)星環(huán)將在夜空中呈現(xiàn)為一條明亮的光帶，亮度遠超普通恒星和行星，甚至可能超過滿月。

Lewis 表示：“如果你在晚上抬頭看天空，它們會全部處于同一個軌道平面上，彼此距離非常近，并且朝著同一個方向移動。它們對夜空造成的影響將是災難性的。”

幾年前，這樣的設想還像是科幻小說中的情節(jié)。但自去年軌道數(shù)據(jù)中心熱潮興起以來，這個曾經(jīng)看似不切實際的想法正在逐漸成為現(xiàn)實。

據(jù)IT之家了解，包括 SpaceX、Starcloud、Cowboy Space、Orbital 以及 Blue Origin 在內的多家公司，已經(jīng)向美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）申請許可證，計劃合計發(fā)射超過 100 萬顆數(shù)據(jù)中心衛(wèi)星。

除了這些項目之外，總部位于加州的 Reflect Orbital 還計劃向太空發(fā)射 5 萬面軌道反射鏡，將陽光反射到地面的太陽能電站。

今年 7 月 10 日，Reflect Orbital 獲得 FCC 批準，可以發(fā)射首顆測試衛(wèi)星 —— 一顆名為 E?rendil-1 的驗證衛(wèi)星。該衛(wèi)星尺寸為 60×60 英尺（約 18×18 米），預計將在今年年底前發(fā)射。

數(shù)據(jù)中心衛(wèi)星和太空鏡可能形成巨大光帶

Lewis 解釋稱，為了獲得持續(xù)不斷的陽光，這些軌道數(shù)據(jù)中心和反射鏡必須運行在同一個軌道平面上。這個軌道平面會沿著地球晨昏線運行，也就是白天和黑夜的分界線，并讓衛(wèi)星經(jīng)過地球南北兩極。

Lewis 表示：“軌道數(shù)據(jù)中心和 Reflect Orbital 都依賴運營商所謂的‘太空中 24 小時陽光’。想實現(xiàn)這一點，就必須處于特定軌道，也就是沿著黎明和黃昏線運行的軌道。這與 Starlink 巨型星座不同，后者分布在整個地球周圍。”

加拿大薩斯喀徹溫省里賈納大學天文學家 Samantha Lawler 也認同 Lewis 的觀點。

Lawler 和同事通過計算機模擬，分析了多個擬議中的數(shù)據(jù)中心衛(wèi)星星座可能造成的影響，其中包括 SpaceX 的 Starmind、Blue Origin 的 Project Sunrise，以及 Cowboy Space 提出的 Stampede 星座。

模擬結果顯示，從地球表面看到的這些衛(wèi)星，不僅亮度會超過可見恒星，數(shù)量也會超過恒星。

Lawler 解釋稱，由于地球不斷在晨昏軌道下方旋轉，這條“土星環(huán)”衛(wèi)星帶每天會兩次劃過天空：一次是在傍晚 6 點至 8 點之間，另一次是在黎明前。

她表示：“這條環(huán)會每天晚上在同一時間經(jīng)過頭頂。這意味著它在冬季造成的影響會比夏季更加嚴重?！?/p>

Lawler 提醒，目前這些模擬主要基于公開數(shù)據(jù)，可能無法完全反映未來衛(wèi)星的實際技術參數(shù)，而且相關研究尚未經(jīng)過同行評審。

不過，她補充說，即使這條衛(wèi)星環(huán)已經(jīng)落到地平線以下，它散射出的光線仍會繼續(xù)讓天空變亮，時間最長可達兩個小時，就像太陽落山后仍會繼續(xù)照亮天空一樣。

Lawler 表示：“這會讓我們使用公共資金建設的望遠鏡效率大幅下降。相同成本下，我們能夠開展的科學研究會減少很多，包括尋找危險近地小行星在內的許多重要研究項目都將受到嚴重影響?！?/p>

全球任何地方都無法躲避這條“人造土星環(huán)”

模擬顯示，部分衛(wèi)星星座 —— 尤其是 Blue Origin 的 Project Sunrise，還可能采用額外軌道傾角，使其在主“土星環(huán)”之外形成類似 X 形的衛(wèi)星軌跡。

Lawler 表示：“如果你靠近赤道，清晨和日落之后，你幾乎會看到一個由移動衛(wèi)星組成的 X 形結構從天空中升起。在更北的地區(qū)，人們可能看到兩條獨立的光帶。其中一條會在早晨出現(xiàn)，另一條則會隨著太陽落山出現(xiàn)?！?/p>

這條“土星環(huán)”的實際亮度將取決于其中衛(wèi)星的具體數(shù)量。但研究人員警告稱，Reflect Orbital 的每一面太空鏡預計至少會達到金星級別的亮度，而金星是夜空中除滿月之外最亮的天體。

歐洲南方天文臺此前的一項研究指出，如果 Reflect Orbital 部署 5 萬面太空鏡，夜空亮度可能增加最多 300%，導致全球最昂貴的天文望遠鏡幾乎失去作用。

天文學家、暗夜保護倡導者 John Barentine 稱：“人類已經(jīng)從根本上改變了宇宙環(huán)境，如今地球已經(jīng)成為一個被衛(wèi)星和太空垃圾包圍的人造‘環(huán)狀行星’。但像 Reflect Orbital 這樣的項目，會把這些原本大多不可見的軌道環(huán)變成明亮的反光軌跡。我們面對的不再只是零散的移動亮點，而是一條永久存在的人造‘土星環(huán)’，它會直接穿過全球天文學研究最關鍵的暮光觀測窗口。”

企業(yè)認為太空數(shù)據(jù)中心具有巨大優(yōu)勢

從商業(yè)角度來看，這些項目在紙面上似乎確實具有吸引力。地面數(shù)據(jù)中心需要占用大量土地，需要消耗巨量水資源進行冷卻，會增加電網(wǎng)壓力，并產(chǎn)生溫室氣體排放。而在太空中，散熱和電力獲取理論上都不再是問題。

Reflect Orbital 則希望通過向夜間地面提供陽光，提高太陽能電站和農(nóng)業(yè)設施的產(chǎn)量，同時為建筑工地提供免費的可持續(xù)照明，并幫助災害區(qū)域進行搜救。

該公司表示，他們正在努力降低對天文學研究的影響，并計劃與科學界合作。Reflect Orbital 發(fā)言人在郵件中表示：“我們發(fā)展的每一個階段都由數(shù)據(jù)驅動 —— 測試、測量、傾聽并不斷調整。我們正在積極委托獨立第三方機構研究這項技術可能帶來的影響?！?/p>

然而，接受采訪的天文學家?guī)缀跻恢抡J為，Reflect Orbital 的衛(wèi)星星座與天文學研究無法共存。Lawler 表示：“如果我們在軌道上部署反射鏡，天文學就結束了?！?/p>

FCC 認為天文學影響不屬于監(jiān)管范圍

美國天文學會（AAS）已經(jīng)發(fā)表聲明，批評 FCC 批準 Reflect Orbital 測試衛(wèi)星發(fā)射許可的決定。

AAS 表示：“Reflect Orbital 提出的衛(wèi)星計劃，將陽光反射回夜晚的地球，可能會對我們的成員以及所有依賴黑暗夜空的人造成重大傷害?！?/p>

該組織指出，潛在影響包括損壞敏感天文望遠鏡設備、對飛行員和駕駛員造成瞬間強光干擾，以及正如 Reflect Orbital 自己提交給 FCC 的文件中提到的那樣，可能導致通過中型望遠鏡觀察的人出現(xiàn)永久性眼部損傷。

過去，天文學家曾贊揚 SpaceX 通過深色涂層和遮光裝置降低 Starlink 衛(wèi)星反光能力的努力。

但 Lawler 表示，這些措施已經(jīng)被 SpaceX 不斷擴大衛(wèi)星規(guī)模的做法抵消。第一代 Starlink 衛(wèi)星重量約為 570 磅（260 千克），而最新一代衛(wèi)星重量已經(jīng)超過 4400 磅（2000 千克）。

Lawler 說：“他們確實投入了大量工作讓衛(wèi)星變暗，但與此同時，他們也讓衛(wèi)星變得更大，并放入更低軌道，這導致它們變得更加明亮。現(xiàn)在，即使肉眼也能看到 Starlink 衛(wèi)星。它們非常明顯，而且遍布整個天空?！?/p>

在 FCC 關于批準 Reflect Orbital 任務許可證的文件中，該機構表示：“對光學天文學造成的影響不屬于 FCC 的審查和授權范圍?！?/p>

FCC 寫道：“委員會現(xiàn)有規(guī)則并未涉及保護光學天文學，因此我們拒絕在委員會職權范圍內解釋相關擔憂?！?/p>

然而，天文學家指出，在美國以及全球范圍內，沒有其他監(jiān)管機構能夠負責美國企業(yè)衛(wèi)星發(fā)射許可，并評估其對夜空和更廣泛環(huán)境造成的影響。

Lawler 表示：“FCC 是唯一監(jiān)管美國衛(wèi)星發(fā)射的機構。但如果 FCC 說這不是他們的問題，那么這到底是誰的問題？”

AAS 在聲明中呼吁 FCC “考慮衛(wèi)星應用場景帶來的全部影響”。該組織表示：“在沒有其他許可機構能夠納入這些因素的情況下，我們認為 FCC 必須考慮衛(wèi)星用途可能造成的所有影響。”

英國皇家天文學會執(zhí)行主任 Robert Massey 也表示：“這是一個非常糟糕的先例，它可能為未來幾年內部署多達 5 萬顆衛(wèi)星的完整星座打開大門。FCC 批準這一項目令人非常失望?！?/p>