本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
SpaceX 最近发射了 60 颗低地球轨道卫星，这只是一个计划的开始，该计划旨在部署数千个相对较小、智能且可能具有颠覆性的设备，为目前缺乏该实用功能的 38 亿人提供宽带互联网。但天文学家很快就表达了担忧，担心这些不断移动、有时很明亮的星座会对任何希望研究或只是体验夜空和更遥远宇宙的人产生什么影响。
到底发生了什么？
一些商业实体正试图通过发射新一代轨道宽带卫星来填补人类数据访问方面的巨大空白（影响我们大约一半的人口）。SpaceX 可能是最具雄心的公司，其最终目标是在不同的轨道“壳”中部署大约 12,000 颗 “星链”卫星，为地球上的几乎任何地方提供不间断的高速数据。但亚马逊的“柯伊伯计划” 和大约 3,000 颗卫星也不甘落后，其他公司如 OneWeb 和最终可能达到 650 颗卫星。
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为什么有这么多卫星？
原因有几个，分别是成本、覆盖范围和延迟。原则上，您可以在 42,000 公里高度部署更多的地球静止卫星，但这些卫星非常昂贵，需要高度定向的视线地面接收器和更强大的发射器，而且由于光速有限，每次数字交易都会有不可避免的时间延迟。或者，许多低轨道数据链路卫星可以在天空中提供动态的“圆顶状”存在，更便宜，并且当其中一些卫星在任何时候距离您不超过几百英里时，时间延迟要少得多。
这对天文学有什么坏处？
除非涂上 Vantablack（由于航天器中的热调节挑战，这不一定可行），否则任何人造物体有时都会将阳光反射到地面。这意味着在地球上部分（早晚）的夜晚，头顶数百英里高的卫星仍然可以在白天，并表现为划过天空的明亮光点。对于试图捕获微弱宇宙现象的深度曝光图像或光谱的天文学家来说，视野中的明亮卫星轨迹基本上会破坏数据。其他项目如 LSST 计划探索宇宙的时间域——每晚重复成像天空。闪烁移动的卫星会妨碍这一点。对于无线电天文学来说，它试图在微波波段探索宇宙，任何卫星通信（通常在相似甚至重叠的频率中）都是一个已经嘈杂的技术圈中的另一个灾难性噪声源。
好的，但天文学家已经处理过这个问题，对吗？
是的，他们确实如此。但让人们感到惊讶的是，突然意识到像 SpaceX 的星链这样的项目一旦完成，就会将如此多的卫星送入轨道，以至于找到一块“原始”天空的机会大大减少——而且这种情况在可预见的未来都将持续下去。换句话说，夜空将不复存在。对于那些抬头仰望并想以我们祖先的方式体验宇宙的休闲天文观察者或任何人来说，情况也是如此。
但是这些公司获得了这样做的许可，是吗？
嗯，是的，SpaceX 和美国其他公司已经获得了 FCC 的批准 和 国际电信联盟 (ITU) 对诸如数量和轨道等问题的批准——尽管是最近才批准的。人们只能推测，美国联邦通信委员会的某个人考虑过对科学和无线电干扰的影响（星链卫星使用 Ku 和 Ka 两个常见的微波波段，频率在数十千兆赫范围内）。但没有太多证据表明这一点——除非它被埋在官方文件中。这令人沮丧，因为在美国和许多国家一样，联邦资金有助于维持科学的运转。因此，例如，如果一个联邦机构资助了一个新的大型地面望远镜，但另一个联邦机构允许开展会降低该望远镜效率或能力的活动，那么似乎系统中的某个环节出现了问题。
真的会像听起来那么糟糕吗？
说实话，现在下定论还为时过早。在第一批 60 颗星链卫星发射后，人们开始分享卫星在夜空中移动的明亮轨迹的图像。它看起来超级酷，但也是天文学家的噩梦。然而，这不是最终的轨道配置。卫星将自己散布成一个环绕地球的环，间隔更大。此外，似乎一旦它们的单太阳能电池板正确展开，卫星很可能向地面呈现出较小的反射面——从而降低其明显的亮度。另一方面，一个物体不需要非常明亮就可以扰乱天文数据，这些数据观察的现象可能比其微弱数十亿倍。当有 12,000 多颗专门设计用于在任何时间覆盖任何人天空的卫星时，出现问题的几率就会上升。
再说一遍，天文学家就不能解决这个问题吗？
可能，在某种程度上。天文学家已经不得不处理大约 5,000 颗其他卫星 目前在地球轨道上运行。如果卫星运营商共享位置数据，这可能有助于规划观测并将自然现象与人造现象区分开来。但不清楚是否会共享数据，或者卫星的自我定位行为（以避免碰撞并保持最大的遥测完整性）是否允许提供它们在任何给定瞬间的精确位置信息。在所有情况下，这可能意味着科学家要做更多的工作，这意味着更多的时间、更多的资金和更少的实际研究。
但人民呢？
在对商业动机最慷慨的解读中，可以说为所有人提供适当的互联网是为了让生活更美好。但我们当然也知道，连接和数据会带来问题——从社会操纵和虚假信息到人们谋生方式的剧烈变化，或者无法谋生。当然，也必须赚钱。SpaceX 对星链的希望非常坦诚，将其作为一种收入来源，可以反哺其他更大的计划，例如前往火星。与此同时，许多科学家的梦想是，更便宜和更大的太空发射系统可能会迎来太空天文学的新时代，巨型望远镜远离地球夜空的喧嚣。但在大科学中，很少有什么是得到保证的，我们已经等待了几十年，希望 一些梦想 成真。
接下来应该发生什么？
这确实是一个价值数十亿美元的问题。如果科学需求得到比现在看起来更多的考虑，那就太好了。很难想象在其他领域会出现类似的影响重大但被忽视的后果。例如，如果一家公司向环境中释放一组（完全假设的）化合物，这些化合物会使我们难以获得从人类到细菌等生物的基因序列，会发生什么？如果不是恐怖，也会引起愤怒。当然，很难说扰乱我们的夜空（无论如何，对我们许多人来说，夜空早已被人类光源淹没）具有同样的直接性。尽管如此，我们真的想生活在一个不再为我们所有人提供同样令人敬畏的宇宙景观的星球上吗？闪烁的卫星当然可以产生他们自己令人敬畏的感觉，但我们真的是那样的物种，永远痴迷于自己的倒影吗？似乎应该有一种解决这个问题的方法，第一步是尝试确保我们的税收（或任何货币）得到适当利用，呼吁制定更好的全球计划，以确保天基技术进步最大限度地减少对科学的损害。