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等太阳刚落山,天色还没黑透,头顶会先亮起几道光环,横跨整片天空,上面缀满移动的光

等太阳刚落山,天色还没黑透,头顶会先亮起几道光环,横跨整片天空,上面缀满移动的光点。它们比这时候能看到的所有星星加起来还多,最极端的情况下,是星星的100倍。

这个场景出自一项新的模拟,对应的全是已经递交到监管机构桌上的正式方案:几家公司打算往地球轨道上送几万到100万颗卫星,用来在太空里跑数据中心。

数据中心就是塞满服务器的大机房,如今人工智能训练和运行靠的都是它。问题是它太费电、太占资源,谁都不愿它建在自家附近。于是一批创业者想到了一个绕开所有反对的办法:把机房搬到天上去,让卫星靠太阳能供电,热量直接散进太空。

这个念头已经不只是PPT。SpaceX、蓝色起源(Blue Origin),还有资金雄厚的初创公司牛仔太空公司(Cowboy Space Corporation),都向美国联邦通信委员会(FCC)提交了轨道数据中心星座的申请,卫星数量从2万颗到100万颗不等。

它们最想要的轨道也一样:沿着南北极方向绕地球飞,始终卡在地球昼夜分界线的上方。在那条线上,卫星永远能晒到太阳,电力源源不断。

可这正是麻烦的根源。卫星要靠巨大的太阳能板发电,太阳能板又是极好的反光面。卫星骑在昼夜分界线上,底下已经黑了,头顶那圈卫星还泡在阳光里,抬头就能看到它们把阳光反射下来。

8月3日,加拿大不列颠哥伦比亚大学的天文学家阿伦·博利(Aaron Boley)带领团队在预印本网站arXiv发布了一篇论文,尚未经同行评议,专门算了算这些卫星会把夜空变成什么样。

他们模拟了三种公司方案的亮度:牛仔太空公司是单独一圈卫星环,蓝色起源是两圈交叉的环,SpaceX则在交叉的环之外再加一层包裹地球的卫星壳。卫星之间的间距也被纳入考虑:排得越松,相撞的风险越低,但扫过的天区越大,天上看到的就从几条清晰的光环变成一大片铺开的光毯。

结果是,不管哪种方案,夜空都会被彻底改写。在中低纬度地区,卫星队列在日出日落前后最亮;越靠近两极,冬天和春分秋分前后的大半个夜晚,它们都会亮着挂在天上。要是不专门想办法压低亮度,最极端的情况下,天上的卫星数量能达到肉眼可见恒星的100倍。

美国弗吉尼亚理工大学的工程学教授沙恩·罗斯(Shane Ross)根据这项研究做了一段动画,模拟从美国弗吉尼亚州布莱克斯堡看出去、日落80分钟后的天空:SpaceX方案的50万颗卫星连成几道明亮的光环,缓缓划过。

他也做了另一个版本。SpaceX现役的星链(Starlink)卫星经过专门设计,亮度已经被压低,罗斯按实测的星链反光数据重新渲染了一遍,算是最好的情况。这一回,灿烂的光环散成了一片暗淡的小点,在暮色里勉强能看见。

即便是这个最好的版本,对天文学家来说也够呛。卫星会挤占视野、遮住暗弱的天体,亮度甚至能跟银河抢风头。南极尤其麻烦,那里干燥、偏远,极夜里整天都是黑的,天文台专门靠这个条件来测量宇宙微波背景辐射这类极微弱的信号,而在两极,卫星恰好在大半个夜晚都亮着。

亮度只是一部分。卫星散出的热量会干扰红外观测,它们跟地面站或其他航天器的通信会干扰射电天文,连太空望远镜也躲不开,卫星会一次次闯进它们的视场。

天文学家和卫星公司也不是没合作过。SpaceX和美国国家射电天文台(NRAO)之间有一套数据共享系统,星链卫星从头顶经过时,射电望远镜就暂停采集数据。可这项研究发现,取决于星座怎么排布,卫星一旦多到某个程度,想躲根本躲不开。

受影响的也不只是天文台。许多动物靠黑暗的夜空判断方向和时间,卫星带来的光污染同样会打乱它们。美国普林斯顿大学的天文学家加斯帕·巴科斯(Gaspar Bakos)没有参与这项研究,他说:“现在的光污染集中在城市,卫星的影响却是真正全球性的,没有地方能躲开它们。”

那谁来管?SpaceX在申请里承诺会采取减光措施,其他公司没有公布任何类似计划,而FCC已经表态,卫星造成的光污染基本不归它管。博利说,眼下推着企业去投钱减光的,主要是公众的压力:“如果天文学家不发声、不研究这个问题,现在的情况可能糟糕得多。”

在博利看来,把数据中心搬上天,号称能给地球减负,实际上根本没碰到问题的根子,反而添了新问题。城市的灯光已经让人忘了夜空长什么样,这一回,要改写夜空的,轮到卫星了。

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图为模拟从美国弗吉尼亚州布莱克斯堡看到的日落80分钟后SpaceX方案50万颗轨道数据中心卫星划过天空的明亮光环(动画截图,未考虑减光措施),图源:沙恩·罗斯

信源:Frommer, Arielle. "Orbital data centers could transform our night sky forever." Scientific American, edited by Lee Billings, 20 Aug. 2026