為純淨夜空而戰：SpaceX衛星群崛起，為什麼天文學家第一個反對？

天文學家們最近憂心忡忡。一套全新的衛星通信系統已進入地球軌道，一夜之間，人造衛星總數呈指數級增長。該系統的設計者希望能在技術上大發橫財，但世界各地的許多天文學家都將該項目視為已存在的威脅。他們互相交換焦慮的信息，進行模擬並計算潛在的結果。他們在主流媒體上為自己的抗議爭取支持，一些人預測，新的衛星系統最終可能導致天文學的大規模消亡。

最終，包括國際天文學聯合會、美國天文學會和英國皇家天文學會在內的組織發表聲明，呼籲在任何可能對太空項目發射產生負面影響之前進行科學諮詢。許多旁觀者一致認為，新衛星可能對天文學和夜空本身造成不可挽回的損害。另一些人則認為，天文學家們的擔憂是由無可救藥的老派、不必要的吵鬧的麻煩製造者造成的，他們阻礙了亟需的創新。

隨著備受爭議的SpaceX衛星星座Starlink的傳奇故事不斷上演，人們應該對它的故事再熟悉不過了，其首批組件於今年5月23日發射。這聽起來也可能類似於最近關於人類恆星和軌道反射衛星的爭議。但寒非在上面描述的事件最初發生在1961年，當時麻省理工學院林肯實驗室（MIT 's Lincoln Laboratory）設計了一個名為「西福特計劃」（Project West Ford）的實驗衛星項目，美國空軍通過該項目將數億條細小的銅絲部署到了軌道上。這些長絲充當反射器，可以將微波信號從地面的一點反射到另一點——如果與蘇聯爆發戰爭，這是一種有用的通信工具。西福特公司發射了兩次，1961年發射失敗，1963年發射成功。

West Ford和Starlink有許多共同之處，包括它們的實驗性、它們的通信應用以及它們引發的公共衝突。當時，就像現在一樣，技術創新的前景與內在的未知發生了衝突，再加上解決軌道上可能出現的任何問題都面臨著空前的困難。

長期以來，天文學家一直在與城市化和工業化的雙重災難作鬥爭，儘管為了保持對宇宙的清晰認識而進行的鬥爭已經導致了對觀測站選址的爭議。第一批閃亮的太空物體的發射加速了這場戰鬥。

那些公開反對西福特的人對測試計劃的影響不那麼擔心，他們更擔心的是接下來會發生什麼。如果一個永久性的、功能齊全的系統被發射，其他國家也會效仿，建立自己的「腰帶」，天文學家擔心這種影響可能是災難性的。

想像一下，環繞地球的多個「銅環」，將無線電信號反射到地球各處，製造出人造噪音，就像人造的銀河系破壞了本就敏感的天文觀測。太空天文學的支持者預計，將天文臺置於大氣層之上將為研究電磁光譜開闢全新領域，但軌道上的銅場可能會有效地將大氣層的阻礙作用擴大到更高的水平，並對未來的太空望遠鏡構成碰撞危險。

地面天文學和潛在的太空天文學革命似乎都處於危險之中，天文學家們大聲疾呼，反對他們開創的「危險先例」。

幸運的是，實驗用的燈絲帶由於其彌散性和較短的軌道壽命，對天文學不構成威脅，也沒有出現密度更大、運轉更充分的系統。像那些構成Starlink的活動衛星成為通信衛星的常見形式。沒有銅幕環繞地球。儘管衛星會周期性地遮擋視線，但地面和太空的觀測都能持續。

然而，天文學家們目前的抱怨不應該因為他們過去存在的擔憂沒有得到實現而被忽視。自西福特事件發生以來的半個世紀裡，隨著地球軌道上真實和形象的景觀發生變化，爭奪黑暗天空的競賽發生了戲劇性的變化。

當西福特1961年首次飛行時，環繞地球的衛星只有幾十顆。在5月底發射了首批60顆星鏈衛星之後，這一數字增長到了3000多顆——這一數字還不包括報廢衛星等非功能性碎片。私營航天工業的崛起意味著衛星基礎設施的快速發展（埃隆·馬斯克吹噓SpaceX的衛星數量可能很快就會遠遠超過所有其他太空飛行器），以及誰有能力塑造軌道衛星最終格局。

在美國太空計劃的最初幾十年裡，實驗性的太空項目伴隨著官僚主義的監管而產生，這是納稅人資助的行業所特有的。西福特的設計師在1961年和1963年發射前、發射中和發射後都諮詢了天文學家的意見。1961年發射前，由於沒有充分注意到天文學家的警告，引發了公眾的爭議，管理人員根據天文學家的反饋改變了項目的一些屬性。世界各地的天文學家被邀請去觀察燈絲帶，並報告對觀測結果的任何影響。許多人相信，在第二次推出時，西福特的設計師已經充分解決了他們的擔憂。事實上，如果天文學家和衛星行業的領導者們在正確的時間真誠地交談，他們是可以和睦相處的。

西福特事件引發的爭議，導致各國和國際科學團體多次發表聲明，呼籲保護地球軌道。1967年的《聯合國外層空間條約》規定，國際科學研究必須先於可能有害的太空實驗。然而，該條約的起草者將國家作為主要的空間大國考慮在內。他們沒有預料到私營航空工業的崛起。當時，責任只落在州政府身上，而不是私營企業。在私人太空時代，舉證責任繼續落在科學家的肩上，但對於私營企業而言接受不接受批評意見就是另一回事了。

隨著「鍍金時代」（Gilded Age）火箭技術取代鋼鐵，初創企業文化已滲透到冷戰後的美國。過去屬於政府領域的高成本、高技術產業的創新速度可能更快，但監管更少，風險也更高。儘管備受矚目的創業失敗比比皆是，「官僚主義」仍然是一個骯髒的詞彙——充滿了慢動作、繁文縟節和阻礙創新的障礙。然而，官僚機構確實發揮了重要作用，在面臨大量未知因素的情況下，讓更多的聲音出現在談判桌上，考慮可能的結果。

也許在西福特和星鏈之間的這段時間裡，沒有改變的最重要的事情是，外層空間——以及它對我們放入其中的東西的影響——仍然充滿了這樣的未知數。有時，技術和空間本身都不與人類的意圖合作。1963年西福特公司成功部署後，大部分燈絲在五年內如預期般落回地球，這也是天文學家的要求，他們想要確保任何潛在的問題，無論是預期的還是無法預見的，都是暫時的。

然而，由於有時發生在像太空這樣嚴酷和不可預測的環境中，事情並沒有完全按照計劃進行。一些長絲聚集在一起，破壞了太陽壓力將它們安全推回到大氣中所必需的低質量面積比。這些團塊仍然在3500公裡的高空。東西壞了，當它們在太空中壞了的時候，收拾殘局就不那麼容易了。

美國人往往對企業家很有信心。許多人慶祝私營航空工業的崛起，認為這是對人類最偉大冒險的推動，並將航天企業家視為永遠正確的夢想家。但是，也許我們可以從歷史的韻律中獲得一些謹慎——即使這意味著放慢創新的步伐，並給那些從一開始就站在一旁觀望的人以信任。