SpaceX总裁：没人预料到卫星星座的“光污染”

SpaceX、OneWeb 和亚马逊计划在未来几年内将数以万计的卫星送入轨道，这将对近地空间产生根本性的影响。

上周五，在华盛顿大学太空政策研究中心举办的首届研讨会上，美国战略司令部的退休指挥官Kevin Chilton阐述了他对于应对潜在灾难性近地轨道交通拥堵的想法。

他说：“我们需要开发能够提高空间领域意识的技术，这将使卫星上的自主系统能够自动机动，以避免与另一颗卫星或已知的人造碎片碰撞。”

随着商业企业将更多的卫星部署到近地轨道，这个问题预计将变得越来越重要。据估计，目前有2,200颗卫星在轨道上运行，但如果所有计划得以实现，这一数字在未来几年可能超过45,000颗。

除了商业应用之外，近地轨道星座还可以应用于国家安全。“五角大楼正在讨论这个问题，既是为了全球导弹预警，也是为了建立一个能够跟踪高超音速洲际再入飞行器的系统。”Chilton说。

事实上，SpaceX 的Starlink星座计划的资助者之一恰好是美国空军研究实验室，该实验室去年斥资2,870万美元进行数据连接演示。

包括 Chilton 在内的一些观察人士并不完全相信，商业巨型星座的盈利能力会像这些公司预期的那样强。

“我还在质疑这个商业案例，”Chilton说，“我还没弄明白，他们提议的那些东西是怎么赚钱的。毕竟那些能够买得起电脑的人早就已经接入互联网了，而那些买不起的人，即便有了Starlink对他们也没有任何帮助。”

对此，Shotwell表示，公司将采取预售的客户服务策略，这是特斯拉在电动汽车上采用的策略。与此同时，亚马逊的Kuiper星座项目可能会遵循一种不同的商业模式：利用其卫星数据服务以及 AWS 云服务、 Alexa AI 服务和亚马逊 Prime 视频提高在线销售额。

Chilton表示，无论商业模式如何运作，大型星座的发展都需要更好的协调。卫星碰撞会大大增加轨道碎片造成的交通问题，今年9月 SpaceX 的 Starlink 卫星就与欧洲风力监测卫星来了一次“擦肩而过”。

为了解决这一问题，目前美国商务部(U.S. Commerce Department)正在着手建立一个开放式数据库，利用美国空军和其他来源的数据，更精确地跟踪卫星，进一步提前识别潜在的问题。与此同时，欧洲航天局正在讨论利用机器学习实现空间交通管理的自动化。

“至少让卫星具备星间通讯能力，”Chilton说，“让我们确保有一个控制中心知道他们的位置，这样当我们发射时，我们知道它们在哪里，我们知道如何安全地避免碰撞。”

另一个问题与夜空中巨型星座的“光污染”有关。今年5月，当 SpaceX 公司开始分批发射60颗Starlink卫星时，天文学家们惊恐地发现，这些卫星干扰了他们的观测。

Chilton指出，卫星干扰可能会降低投入了数千万美元的天文台的观测能力，“这是他们必须解决的问题。”

SpaceX 公司总裁兼首席运营官Gwynne Shotwell 12月6日表示，公司计划于12月下旬发射的下一批60颗 Starlink 卫星中的一颗，将会涂上一层特殊的涂层，以降低航天器的光反射性，减少干扰空间观测的可能性。

“我们一定会完成的，”Shotwell在 SpaceX 公司Hawthorne总部与记者会面时表示。

SpaceX已经部署了120颗卫星来建造星座互联网，在未来几年还将发射更多的卫星。但在今年五月第一次发射后不久，天文学家注意到这些卫星非常明亮，引发了人们对这个星座会干扰科学研究和夜空观测的担忧。

Shotwell 说，“我们在下一批产品中的一颗卫星底部涂了一层（材料）。”她指出，这只是一个实验，并不能预测它是否会起作用，“我们正在反复试验，以找出解决这个问题的最佳方法。”

自从有关卫星星座扰乱天文学家的报道首次浮出水面以来，该公司宣称一直严肃对待这个问题，Shotwell 坚持说，“我们希望确保我们做了正确的事情，确保孩子们可以通过望远镜观测星空。Starlink虽然很酷，但是他们应该看看土星，看看月球。”

不过，这也引发了一个疑点，即是否SpaceX公司在规划Starlink项目时并没有将卫星的光污染考虑在内？

对此，Shotwell 承认公司中没有人在卫星最初设计的时候就预料到了这个问题，“没有人想到这一点，我们没想到这一点，天文学界没有想到这一点。”

随着更多卫星即将部署，Starlinks 第三批卫星中的一颗卫星正在进行涂层处理，这只是寻找永久解决方案的第一步。SpaceX公司计划在明年每两到三周发射一批60颗卫星，到2020年中期建成覆盖全球的星座。

实验性的涂层可以减少卫星的反射能力，但也将影响卫星的性能，所以这是一个需要检验的东西，Shotwell 说，“从热力学角度讲，这肯定会改变卫星的性能。这需要一些尝试和失败，但我们会解决的。”

美国天文学会的 Kelsie Krafton 说，一个工作组已经与 SpaceX 公司和其他卫星行业的代表，以及政策制定者和其他科学家进行了会谈。

Krafton说，谈判正朝着“充满希望的方向”前进，该工作组目前正在对研究观测站进行一项调查，以确定 SpaceX 公司卫星的亮度水平。

她说：“我们所有减轻影响的方案都需要迭代过程。在我们收集到调查数据之前，我们和 SpaceX 公司将继续努力。”