不管你喜不喜歡，巨型星座時代即將來臨。到 2020 年底，SpaceX 計劃在其星鏈星座中發射約 1,000 顆衛星，使在軌運行衛星的數量單獨增加一半。他們的競爭對手 OneWeb 計劃在同一時期發射 400 多顆自己的衛星，而其他公司也有類似的計劃，在不久的將來將有更多大型星座升空。隨著在軌運行衛星數量的急劇增加，對我們地球軌道環境產生嚴重不利影響的可能性也隨之增加。「如果你現在不採取行動，那麼你將與那些沒有關心氣候變化的人一樣負有責任，」歐洲太空總署 (ESA) 首席策略官凱-烏韋·施羅格爾說。
全球連接性的新興且有利可圖的標準是這些龐大太空船群的動力。用衛星覆蓋我們的星球，以便全天候向地球上的任何地點發射高速互聯網，可以消除與不穩定的 Wi-Fi 和蜂窩連接作鬥爭的日子，同時也將估計的 30 億目前離線人口帶入數字時代。如果這些公司取得成功，整個世界可能會突然以前所未有的方式互聯互通，互聯網將真正變得無所不在，幾乎遍及地球上的每個人。
實現這個目標需要一些繁重的工作，從最字面的意義上來說。總部位於美國的 SpaceX 計劃發射至少 12,000 顆衛星，並有可能根據該公司最近提交的文件，再發射30,000 顆。總部位於英國的 OneWeb 希望將約 650 顆衛星送入軌道，未來可能會增加到近 2,000 顆，而總部位於美國的亞馬遜計劃在其 Kuiper 計劃星座中部署 3,000 多顆衛星。包括中國在內的其他公司和國家也將目光投向開發類似的星座，粗略估計表明，未來幾十年內，總共可能有超過 50,000 顆衛星添加到地球軌道。
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如何最好地管理這種大規模的衛星湧入仍然是一個懸而未決的問題。大約 2,000 艘在地球軌道上運行的現役太空船已經不得不互相躲避，以及躲避失控的、報廢的衛星和較小的太空碎片。巨型星座的出現將需要大幅增加此類「避碰操作」。波音公司 NASA 項目主管比爾·貝克曼上週在華盛頓特區舉行的國際航空會議上表示，此類操作可能會從目前平均每天 三次 增加到大約每小時八次。「我們將在非常短的時間內看到軌道上衛星數量的大幅增加，」澳洲阿德萊德弗林德斯大學的太空考古學家艾麗斯·戈爾曼說。「存在相當多的未知數，並且存在相當多的我認為沒有道理的樂觀情緒。」
目前沒有嚴格的國際規則或法規規定公司如何在軌道上運營如此規模的星座，監管機構一直在努力應對巨型星座的快速發展。「顯然，這從未在如此規模上受到監管，」英國奧爾登法律事務所的衛星專家喬安妮·惠勒說。然而，每家公司都必須讓國家監管機構仔細審查其計劃，才能獲准在地球軌道上運營。在英國，這由英國太空總署 (UKSA) 處理，該機構對 OneWeb 的提案進行了徹底分析，但未提供有關其分析的具體細節。在美國，這些審查由聯邦通信委員會 (FCC) 處理，該委員會要求公司提供碰撞風險分析和安全地將其衛星從軌道移除的提案。
SpaceX 在其提交給 FCC 的一份文件中表示，如果其一顆現役星鏈衛星在發射到約 350 公里的初始軌道高度後立即發生故障，則其與任何大於 10 厘米的物體發生碰撞的風險最多只有 0.000000303%。該公司在一份發送給 FCC 的文件中指出，「由於 SpaceX 已投資於其衛星的推進系統，因此碰撞風險被認為為零（或接近於零）」，儘管它沒有提供衛星在其 550 公里的運行高度發生故障時的碰撞風險分析。SpaceX 吹捧其衛星的自動避碰能力可以躲避其他物體，儘管該系統在 9 月份沒有運行，並且由於星鏈電子郵件通信系統中的一個「錯誤」而導致與一顆名為 Aeolus 的歐洲科學衛星發生了險情。據 SpaceX 發言人稱，該錯誤「已得到修復」。
然而，衛星的故障不一定只發生在發射後不久——故障可能在其任務的任何時候發生。「我對這些大型星座的擔憂是 [總體] 故障率，」洛杉磯附近航空航天公司的資深工程專家格倫·彼得森說。「如果一顆衛星發生故障，他們就無法再將其降下來。」在亞馬遜提交給 FCC 的文件中，FCC 要求其預測，如果其 Kuiper 計劃星座中最多有 15% 的衛星發生故障（這是一個高但不至於無法理解的數字），則可能發生的碰撞風險。美國公司銥星通信在 1990 年代向軌道發射了 95 顆衛星的星座，發現其中 30% 的衛星發生了故障。亞馬遜估計，如果其 15% 的衛星在軌道上發生故障，其中一顆衛星與太空碎片碰撞的可能性為 17%——可能會破碎成更多太空碎片並增加總體碰撞風險。（亞馬遜拒絕對此報導發表評論。）
最壞的情況是，衛星碰撞造成太空碎片越來越多的失控反饋循環，這被稱為凱斯勒綜合症。「我認為，如果你在 [近地軌道] 中有 100,000 顆衛星，那麼如果你發生多次重大失誤和碰撞，凱斯勒綜合症確實有可能發生，」哈佛-史密森天體物理學中心的喬納森·麥克道爾說。「更有可能的是，你會達到某個程度，即周圍呼嘯而過的碎片太多，你必須如此頻繁地進行機動，以至於這些星座不再實用。」
SpaceX、OneWeb 和 FCC（僅在過去兩年中就授權了 13,000 多顆衛星）表示，他們正在認真對待這些擔憂。「FCC 將通過許可程序和法規（包括在軌道碎片規則制定程序中採用的任何新法規）確保負責任的運營，」該機構的一位發言人說。與此同時，SpaceX 的發言人表示，其任何在較低軌道上發生故障的衛星都將「在地球大氣層中於一到五年內燃燒殆盡」。然而，該公司還計劃在更高的 1,150 公里高度運行衛星，在該高度，故障衛星的軌道壽命可能長達數百年。OneWeb 也計劃將衛星發送到如此更高的高度，但也表示正在與專家合作制定可持續實踐的計劃，例如機器人維修，以便讓報廢的太空船脫離軌道。
天文學家也對星座對他們觀測宇宙的影響提出了擔憂。SpaceX 的首批星鏈衛星在黃昏和黎明時分在夜空中出乎意料地明亮，並且根據一些計算，這些衛星，加上 OneWeb 和亞馬遜的提案，可能會妨礙觀測。「在任何給定時間，我們可能會看到地平線以上 30 度處多達 140 顆這樣的衛星，」荷蘭射電天文研究所的天文學家西斯·巴薩說，他最近模擬了巨型星座對夜空的影響。「天文學將[仍然]有可能，我們只需要學會應對許多衛星通過我們的觀測，它們可能會破壞一些觀測。」
儘管監管機構和組織已經陷入關於如何應對巨型星座的討論，但等到任何國際協議出現時，可能為時已晚。歐洲太空總署 ESA 太空碎片辦公室負責人霍爾格·克拉格表示，他們正在開發一種自動化系統，以幫助衛星避免碰撞，但該系統要到 2023 年才能準備就緒，屆時可能已經發射了數千顆衛星。「我們需要開發 [該技術]，」克拉格說。「這是我們為歐洲太空總署 [11 月下旬] 部長級會議提出的提案之一。」
來自安全世界基金會的克里斯·約翰遜表示，儘管這些巨型星座無疑有一些好處，但我們不應盲目地匆忙發射它們。「它們絕對是值得關注的事情，」他說。「目前，風險不值得回報。」如果發生凱斯勒綜合症，地球軌道的部分區域在可預見的未來可能會基本上無法使用，從而給我們的後代帶來又一個遍及全球的混亂。「如果我們現在不採取明智的行動，那將對未來想要利用太空的世代產生影響，」克拉格說。隨著發射計劃在明年密集而快速地進行，行動的窗口正在迅速縮小。