星鏈鎖天

文/北 辰

現代科技迅猛發展，飛機滿足了人們遠行的需求，而機械設備則減輕了人們的負擔。但是人類還有一個更重要的需求，那就是通訊。1990年，美國摩托羅拉公司提出了一個依星計劃，就是在地球軌道上空布置66顆衛星，讓它們肩負起地球通訊的重任。1998年，摩托羅拉公司終于實現了目標，建成了依星衛星網絡。但是命運跟該公司開了一個巨大的玩笑。這個時候，手機已經占領了通訊市場，依星計劃已經沒有多大的使用價值了。

在依星計劃之前，世界上還有另外2個衛星網絡系統——美國的全球定位系統（GPS）和蘇聯的格洛納斯衛星導航系統。如今，又出現了歐盟的伽利略衛星導航系統和我國的北斗衛星導航系統，這4個全球衛星導航系統都是由30顆以上的衛星組成的。時代在發展，技術也在快速迭代。現在人們更多的是對網絡技術的要求，于是，科技狂人埃隆·馬斯克出現了。他想讓地球上每一個角落的人都能使用國際互聯網。無論你身處鄉村、山巔還是兩極，都可以輕松地連接上國際互聯網。為此，他創建了一個龐大的星鏈計劃。

星鏈計劃原計劃發射1.2萬顆衛星，這些衛星按照距離地球的遠近可以分為3個部分，就像是地球的3層帷幕。第1部分有7500顆衛星分布在距離地球340千米的軌道上，它們是地球的第1層帷幕。第2部分有1584顆衛星分布在距離地球550千米的軌道上，它們是地球的第2層帷幕。第3部分有2825顆衛星分布在距離地球1150千米的軌道上，它們是地球的第3層帷幕。

出于實際運行的需要，星鏈計劃后來又計劃新增3萬顆衛星，最終建成后的衛星數量將達到4.2萬顆。星鏈計劃的衛星數量遠超全球衛星導航系統，也超出了人們想象中對衛星組網的概念。這么多衛星分布在太空中，就像是密布在太空中的立體帷幕。

人造衛星“污染”星空

遠古的地球沒有工業，沒有空氣污染。夜晚，當人們仰頭就能看到點點繁星，給古人的生活增添了很多的浪漫。

1957年，蘇聯發射升空了第1顆人造衛星。在之后的短短幾十年內，人造衛星的數量大大增加。與此同時，它們因各種原因彌漫散布在地球周邊，成了太空垃圾。十幾年前，人們便開始擔心這些太空垃圾會影響發射新的航天器，或是增加航天器撞擊的風險。于是，人們便開始思考該如何清除這些太空垃圾。

然而“大掃除”尚未開始，隨星鏈計劃而來的密密麻麻的衛星又將密布于地球周遭，這將給天文學家帶來災難。當天文學家使用天文望遠鏡拍攝天體照片時，運動的星鏈衛星將會在照片上留下一條，或者是好幾條長長的亮線，就像是一列長長的火車。大型巡天望遠鏡（LSST）深切地感受到了這種變化，它們對星鏈衛星的影響進行模擬和評估，結果顯示有高達30%的圖像中將至少包含一條衛星軌跡，而且這種軌跡的亮度比典型的星系還要亮2000萬倍。這使得天文望遠鏡已無用武之地。在極端情況下，這些光污染將使天文望遠鏡拍攝的照片完全報廢。

望遠鏡飛出天外

迄今最能代表人類科學成就的天文望遠鏡是哈勃望遠鏡。雖然它高懸在天上，但它的高度僅有568千米，遠低于星鏈衛星的運行軌道，尚不能避開星鏈衛星的干擾，更不要說地面上那些正在建造的大型天文望遠鏡。

面對天文學家的責難，埃隆·馬斯克也想了一些辦法。衛星之所以反光，是因為它攜帶著太陽能電池板，電池板吸收太陽能提供給衛星能量，正是它把太陽光反射到了地面。如果改變太陽能電池板的方向，那么就可以減少光污染，盡管這也起不到多大的作用。

最后的解決方法還是回到了埃隆·馬斯克的老本行。埃隆·馬斯克發明的火箭重復利用技術，極大地提高了火箭的重復使用次數。他應對光污染的辦法就是使用他的火箭發射技術，把天文望遠鏡送至比星鏈衛星還高的軌道上去，從而避開星鏈衛星對它的干擾。

過去看來，把望遠鏡搬上天是個比較困難的問題，關鍵是望遠鏡的鏡片很大，不便于運輸。但是現在的天文望遠鏡已經不需要整塊鏡片，而是由很多的小鏡片組成，這就給運載發射提供了便利。再加上埃隆·馬斯克的大型火箭的運輸能力，把天文臺建造在天上，必然會成為未來天文望遠鏡的發展方向。

其實望遠鏡家族的很多成員已被陸續送上了天。它們不是光學望遠鏡，而是其他波段的望遠鏡，比如埃克斯射線望遠鏡、伽瑪射線望遠鏡以及紅外線和紫外線望遠鏡等。這些望遠鏡之所以要布置于太空的主要原因是要避免地球大氣層吸收電磁輻射。這些上天的望遠鏡已經給所有望遠鏡提供了未來的發展方向。

能探索宇宙奧秘的還有射電望遠鏡，它也會受到星鏈衛星的干擾，這是因為星鏈衛星會產生遠強于宇宙深處的電磁波，這會對同頻率的宇宙線產生強烈的無線電干擾。此外，星鏈衛星產生的電磁波干擾，甚至會損壞高度靈敏的射電觀測設備。由于射電望遠鏡的鏡面都很龐大，它們是無法搬到太空中去的，這是另一個令天文學家頭痛的問題。

類似火車那樣在天空穿梭的星鏈衛星，給星空增加了很多浪漫的氣氛，但在天文學家看來，這就是最可怕的光污染，也必將引發一場天文觀測的革命。