马斯克的星链要被美国政府制裁了？
星链卫星对天文图像的影响。图片来源：NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory/CTIO/AURA/DELVE
撰文｜乔纳森·奥卡拉汉（Jonathan O'Callaghan）
翻译｜陶兆巍
人类有权利不受阻碍地观看天体吗？历史上大部分时间里，提这样的问题毫无意义。但最近，随着巨型卫星星座的兴起，这个话题逐渐升温。巨型星座是由数千个航天器组成的集群，它们可以带来数万亿美元的轨道产业，并彻底改变全球的商业与互联。但是巨型星座的兴起的后果可能将是杂乱无章的夜空。这会干扰一些天文学家的工作，还会带来太空碎片，对地球和太空中的人们造成伤害。
2020年1月，《科学美国人》率先报道了一篇论文，认为由于美国国会半个世纪前颁布的环境立法，这种星座可能实际上是不合法的。随后国会委托美国政府问责局（GAO）编写一份报告，以衡量这种说法的证据。11月早些时候该报告发布，认为对巨型星座采取监管行动的可能性越来越大。由此，关于卫星对夜空的神圣性影响的高风险国际辩论拉开了序幕。虽然仅限于美国，但这些决定将在全世界产生深远的影响，这不仅将为其他国家树立先例，而且决定了如果公司的卫星会损害夜空，它们是否能在美国运营。
“我们的社会需要太空” ，剑桥大学的天文学家和诺贝尔奖得主迪迪埃-克洛兹说：“我对太空被用于商业目的没有异议。我只是有一个问题，那就是它已失控。卫星以现在这种速度增长，法律却一点没跟上，对此我很震惊。很高兴人们意识到不能再这样了。”
巨型星座时代始于2019年5月，当时，马斯克的SpaceX发射了其星链星座的首批60颗卫星。星链是该公司的一次冒险，通过在近地轨道上建设和维护一个由12,000多颗通信卫星组成的网络，将高速宽带互联网输送到全球各个角落。到2019年底，SpaceX已经发射了180颗星链卫星。今天这个星座的数量已经膨胀到3000多颗了，占了太空中所有活跃卫星的整整一半。2019年9月，一位后来就读于范德比尔特大学的法律系学生的拉蒙·瑞安（Ramon Ryan）注意到，天文学家和一些群众对这些卫星数量的迅速上升开始感到惊恐，这些卫星在阳光照射下在天空中会非常明亮。虽然明亮的卫星群从头顶掠过有其自身的美感，但对于天文爱好者来说，它们可能是破坏星空的讨厌鬼。而专业的天文学家则可能将面对一场飞来横祸：它们经常乱入地面（以及近地轨道）的高精度天文观测设备的照片，比如哈勃空间望远镜。这些卫星的无线电通信也会妨碍敏感的射电天文学仪器，这些仪器需要极其 “安静” 的天空，以便监听遥远的宇宙。
瑞安的文章在《范德比尔特娱乐和技术法杂志》上发表，他指出，美国联邦通信委员会（FCC）对这些卫星的监管批准可能违反了1970年颁布的《美国国家环境政策法》（NEPA）中的环境法。具体而言，瑞安认为，夜空的自然美学价值和天文学专业价值可能受到NEPA的保护，但FCC迄今为止已经回避了NEPA的监督，这要归功于该机构在1986年获得的“分类豁免”（当时它根本没有许可这么多的卫星）。在《科学美国人》杂志报道后，一名国会工作人员将瑞安的论文转给了伊利诺伊州的民主党参议员塔米·达克沃斯。随后，达克沃斯与她的民主党参议员同事夏威夷的布莱恩·沙茨（Brian Schatz）合作，正式要求美国政府问责局（GAO）确定联邦通信委员会的分类豁免是否仍然有效——GAO的职责是根据国会的要求对联邦机构进行审计。此外，达克沃斯和沙茨还要求GAO权衡是否应该允许FCC在未经国家环保局审查的情况下为如此多的巨型星座卫星颁发许可证。
这份报告的结果已于11月2日公布。在报告中，GAO建议FCC重新审视其对NEPA的分类豁免，并考虑是否应根据巨型星座的崛起而更新监管程序。“我们认为他们需要重新审视分类豁免，因为现在的情况与1986年时大不相同。” GAO的一位主任安德鲁·冯·阿（Andrew Von Ah）说，他是报告的两位主要作者之一。白宫环境质量委员会（CEQ）建议各机构 “每七年重新审视一次诸如分类豁免的事情” ，冯·阿说。但联邦通信委员会 “自1986年以来就没有真正做到这一点” 。
根据该报告的建议，FCC应该审查巨型星座是否影响环境，重新审视其对NEPA的分类豁免，并编纂哪些“特殊情况”目前将导致NEPA审查。报告作者指出，FCC还没有“对其分类豁免进行全面审查并记录在案，以确保它是最新且适当的”。虽然联邦通信委员会表示，它将在“特殊情况”下进行NEPA审查，但报告指出，该机构的法规“没有列出额外的因素来解释什么可能构成特殊情况”。我们仍然不清楚NEPA是否真的适用于外太空的“环境”——特别是近地轨道。“这就是问题所在，” 冯阿说， “我们并没有对它是否适用发表意见。我们所关注的是FCC做出这些决定的过程。”
这份报告花了一年多的时间完成，并采纳了业界、天文学家和FCC本身的代表性意见，冯·阿说，“对我们来说，这是一个略显新颖的话题。”卡伦·霍华德（Karen Howard），也是GAO的主任和另一位主要作者，他还与冯·阿共同撰写了一份关于巨型星座的配套技术评估报告，他说该报告是“我们第一次对卫星星座及其潜在环境影响进行技术评估”。研究结果显示，在一些领域存在担忧，不仅仅是卫星的亮度，还包括它们在太空中的碰撞风险和可能带来的太空垃圾，以及卫星无线电传输对无线电天文学造成的干扰，甚至是卫星重新进入大气层影响地球气候或伤害地面人类的可能性。“我们预计卫星的数量会急剧增加，这有可能给光学天文学和依赖于夜空的工作带来很大的挑战——它有可能使我们无法进行某些研究。” 霍华德说。
FCC拒绝了《科学美国人》的评论请求。然而，在一则GAO写给美国国会的报告中提到：FCC书面回复了GAO，说它已经仔细考虑了该报告，并 “致力于确保其行动，包括卫星许可活动符合NEPA的要求。” 该回复指出，白宫的CEQ目前正在修订关于联邦机构的NEPA法规的规则，并建议各机构在2023年9月前更新其NEPA程序。“我们预计，FCC将在CEQ修订的规则发布后对其NEPA规则进行审查，包括审查大型卫星群的许可是否通常不会对人类环境产生重大影响，” FCC在对GAO的回复中说， “我们期望，作为该评估的一部分，FCC将考虑是否建立一个定期审查我们现有分类豁免的时间框架和程序。”
在GAO的报告发布的第二天，FCC同时也宣布为其太空活动建立一个新的办公室，帮助该机构处理其目前正在考虑的64,000颗新卫星的申请。主席杰西卡·罗森沃塞尔（Jessica Rosenworcel）在一份声明中说：“全新的太空时代已经颠覆了我们对于如何提供关键天基服务的一切认识。你不能既因循守旧又期望引领潮流，机构的组织架构已经落伍了，摆在我们面前的申请和程序已经成倍甚至指数级别地增加。”
位于华盛顿特区的美国天文学会（AAS）的公共政策副主任和临时代理主任贝瑟尼·琼斯（Bethany Johns）说，目前有一些法案正在国会中进行审议，试图进一步规范巨型星座对天空的影响。“这非常复杂，我们的目标是找到适合所有人的政策，现在这只是万里长征中的一小步。” 她说，由于最近的中期选举后，美国众议院的领导层从民主党转为共和党，情况就变得更加复杂了，党争导致的立法僵局“可能会使政策的最终确定变得困难”。
对于天文学来说，由于需要对天空做广泛而深度的搜索，巨型星座带来的威胁可能是最大的。比如为Vera C. Rubin天文台（VRO）——一个将于二十年代末在智利启动的地基望远镜，造价4.73亿美元，搭配有史以来最大数字相机——VRO的时空遗迹调查（LSST）旨在探测宇宙中的暗物质和暗能量，以及调查领域内的其他重要问题。如果像各个国家对卫星数量的保守估计那样，天空中的卫星数量上升到50,000颗，那么“大约10%的VRO图像中将会有卫星的痕迹，”加州大学戴维斯分校的VRO首席科学家托尼·泰森（Tony Tyson）说。虽然大多数科学仍将是可能的（尽管难度相当大），但来自卫星的光污染可能会使某些调查难到令人望而却步。例如，跟踪快速移动的物体，比如有潜在威胁的近地小行星，“闪亮的卫星会导致假警报，这种调查很容易受到影响。”泰森说：“这对一些科学来说将是一个真正的障碍。”最近的卫星应用也引起了恐慌，例如BlueWalker 3，这是一颗最近发射的极其明亮的卫星，由德克萨斯州的AST SpaceMobile公司生产。BlueWalker 3旨在向地面传输蜂窝宽带，它之所以如此明亮，是因为它有一个近65平方米大小的可展开天线。AST公司未来的卫星被称为“蓝鸟”（BlueBirds），可能会有两倍大，同样也会更亮。FCC尚未完全许可这些卫星，根据一些估计，这些卫星的亮度可能会超过天空中的所有其他星星和卫星。
FCC可能需要几个月甚至几年的时间来确定其对卫星的许可是否需要进行NEPA审查，即使如此，该机构也不太可能重新审查之前的申请，包括星链在内。FCC的行动可能仅限于为即将到来的星座进行NEPA审查。然而，数千颗卫星计划在未来几年内发射，不仅是SpaceX，还有它的竞争对手，包括亚马逊的Project Kuiper和英国的OneWeb星座（该星座在英国获得许可，但需要FCC的市场准入才能在美国运营）。因此，时间才是关键——夜空之战仍在继续。
原文链接:
https://www.scientificamerican.com/article/satellite-constellations-could-harm-the-environment-new-watchdog-report-says/
https://scholarship.law.vanderbilt.edu/jetlaw/vol22/iss4/8/
https://www.gao.gov/products/gao-23-105005
https://www.gao.gov/assets/730/723690.pdf
《环球科学》2月新刊正在热卖
各电商平台均有销售
微信扫码关注该文公众号作者