夜空中，當(dāng)有一道光倏然過(guò)，你的第一反應(yīng)是什么？

“流星！許愿！”以前，這或許可行，但隨著人對(duì)宇宙的探索越來(lái)越深入，今天，這道光很可能不再來(lái)自于自然天體，而是一顆正在墜落的人造衛(wèi)星。也就是說(shuō)，人類頭頂?shù)奶炜?，不再僅僅是自然天體的棲息地，而是正在變成大型試驗(yàn)場(chǎng)，而其空間也自然而然正在變得越來(lái)越擁擠。

流星與疑似星鏈衛(wèi)星解體

天空“高速路”

今天的天文攝影師，經(jīng)常在拍下?tīng)钏屏餍堑倪^(guò)程后，再為如何分辨它而頭痛。因此，媒體上多了許多類似“到底該如何分辨，這是傳統(tǒng)意義上的流星，還是燃燒的太空垃圾？”的帖子。這或許看似有些滑稽，但實(shí)際上并不是個(gè)無(wú)端的問(wèn)題，因?yàn)閺奶炜罩蟹祷氐厍虼髿獾膹U棄衛(wèi)星，越來(lái)越多了。

“區(qū)分流星和太空垃圾最簡(jiǎn)單的方法就是看速度。來(lái)自太陽(yáng)軌道的流星，即使是一個(gè)巨大的火球，也只會(huì)在天空中持續(xù)幾秒，然后嗖地一下消失掉。而太空垃圾和飛機(jī)的角速度接近（它們實(shí)際速度比天上飛機(jī)快，但因?yàn)楦叨雀?，所以視覺(jué)效果和飛機(jī)速度差不多），可能會(huì)在頭頂停留幾分鐘?！惫?史密森尼天體物理中心的天體物理學(xué)家喬納森·麥克道爾（Jonathan McDowell）在接受相關(guān)采訪時(shí)表示，并且他堅(jiān)定地說(shuō)：“目前，每天都有1～2顆星鏈衛(wèi)星墜落回地球?！?/p>

眾所周知，星鏈（Starlink）是埃隆·馬斯克的SpaceX公司提出的一項(xiàng)雄心勃勃的計(jì)劃，目標(biāo)是在近地軌道部署成千上萬(wàn)顆互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星。于是，過(guò)去10年，低地球軌道正以前所未有的速度被填滿。SpaceX的星鏈計(jì)劃自2019年發(fā)射首批60顆衛(wèi)星以來(lái)，已將超過(guò)9000顆通信衛(wèi)星送入軌道。按照規(guī)劃，最終部署規(guī)模可能突破3萬(wàn)顆。這些衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命多為5～7年，到期后會(huì)被主動(dòng)引導(dǎo)再入大氣層焚毀，由新一代衛(wèi)星接替。

星鏈計(jì)劃概念圖

麥克道爾估算，目前平均每天有1到2顆星鏈衛(wèi)星墜落，未來(lái)這一數(shù)字可能升至每天5顆。因?yàn)槌苏！巴艘邸?，意外事件也在加速衛(wèi)星的“提前謝幕”。2022年年初，一場(chǎng)強(qiáng)烈的太陽(yáng)風(fēng)暴擾動(dòng)高層大氣，導(dǎo)致40顆剛發(fā)射的星鏈衛(wèi)星因阻力驟增而集體墜毀。2024年7月，一次獵鷹9號(hào)火箭二級(jí)故障致使20顆衛(wèi)星進(jìn)入錯(cuò)誤軌道，最終全部被迫再入。這些事件雖未對(duì)地面造成威脅——絕大多數(shù)部件會(huì)在80公里以上的高空完全燒蝕——卻讓公眾前所未有地意識(shí)到：我們頭頂?shù)能壍?，正在變得異常繁忙?/p>

擁擠背后的隱憂

這種繁忙背后，還隱藏著一個(gè)更深層的憂慮：軌道擁堵可能觸發(fā)“凱斯勒綜合癥”。

這是美國(guó)航空航天局（NASA）科學(xué)家唐納德·凱斯勒和比爾東·G·庫(kù)爾-帕萊（Burton G. Cour-Palais）在1978年提出的理論預(yù)言，即當(dāng)軌道物體密度達(dá)到臨界值，一次碰撞將產(chǎn)生大量碎片，而這些碎片又會(huì)引發(fā)更多碰撞，形成無(wú)法控制的連鎖反應(yīng)。

重要的是，現(xiàn)實(shí)已多次驗(yàn)證這一風(fēng)險(xiǎn)。2009年，一顆在軌衛(wèi)星與一顆報(bào)廢衛(wèi)星以11.7公里/秒的相對(duì)速度相撞，最終，兩個(gè)物體卻生成了2100塊可追蹤碎片。如今，國(guó)際空間站也不得不頻繁調(diào)整軌道以規(guī)避潛在撞擊。更有加拿大里賈納大學(xué)（University of Regina）的科學(xué)家薩曼莎·勞勒（Samantha Lawler）估計(jì)：“幾年之內(nèi)，我們?cè)谝箍罩锌吹降拿?6顆‘星星’中就有一顆可能是人造衛(wèi)星?！?/p>

對(duì)天文學(xué)的發(fā)展而言，這場(chǎng)軌道擴(kuò)張帶來(lái)的干擾則更為直接——星鏈衛(wèi)星在夜空中總是顯得格外明亮，亮度足以在長(zhǎng)曝光圖像中留下刺眼的亮線，遮擋了暗弱的恒星、星系和遙遠(yuǎn)天體。學(xué)界普遍認(rèn)為，這一問(wèn)題會(huì)隨著衛(wèi)星數(shù)量的增加而急劇放大。衛(wèi)星的大規(guī)模部署，可能會(huì)整體抬高夜空背景亮度，形成一種前所未有的“太空光污染”。尤其是那些用于大范圍巡天的望遠(yuǎn)鏡，它們往往在黃昏和黎明時(shí)段進(jìn)行大量長(zhǎng)時(shí)間曝光，而這正是衛(wèi)星最容易被太陽(yáng)照亮、最顯眼的時(shí)間。

近期發(fā)表于《自然》（Nature）的一項(xiàng)研究進(jìn)一步揭示，若未來(lái)低軌衛(wèi)星總數(shù)達(dá)到50萬(wàn)顆，幾乎所有大視場(chǎng)空間望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)都將受到污染。模擬顯示，NASA的SPHEREx、歐空局的ARRAKIHS，以及中國(guó)巡天望遠(yuǎn)鏡拍攝的圖像中，高達(dá)96%會(huì)包含衛(wèi)星反射光的干擾痕跡。就連哈勃這樣窄視場(chǎng)的經(jīng)典設(shè)備，也有三分之一的圖像難以幸免。正如該研究負(fù)責(zé)人、NASA科學(xué)家亞歷杭德羅·博爾拉夫所言，當(dāng)尋找近地小行星的任務(wù)被衛(wèi)星軌跡干擾，科學(xué)判斷的準(zhǔn)確性將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

此外，更少被討論的是再入過(guò)程本身可能帶來(lái)的環(huán)境影響。盡管衛(wèi)星在大氣層中“燒干凈”看似無(wú)害，但其釋放的金屬微?！绕涫卿X——可能長(zhǎng)期滯留在平流層，甚至長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年。研究表明，氧化鋁能與氯化氫反應(yīng)生成氯化鋁，后者在陽(yáng)光下極易分解并釋放活性氯原子，進(jìn)而破壞臭氧分子。另一方面，金屬氣溶膠還可能促進(jìn)極地平流層云的形成，而這類云正是臭氧損耗反應(yīng)的重要催化劑。

當(dāng)“太空垃圾”塞滿太空

不過(guò)也不用過(guò)分恐慌，畢竟“道高一尺，魔高一丈”，行業(yè)與監(jiān)管層面正在做出反應(yīng)。SpaceX已為部分星鏈衛(wèi)星加裝遮光罩，并嘗試使用深色涂層降低反照率。天文學(xué)界則與航天企業(yè)展開(kāi)合作，推動(dòng)制定衛(wèi)星亮度上限和軌道清理規(guī)范。

夜空如此明亮，也如此復(fù)雜：曾經(jīng)象征浪漫與神秘的流星，如今可能只是人類技術(shù)文明的一次常規(guī)“清倉(cāng)”。但這并不意味著詩(shī)意的終結(jié)，而是提醒我們：探索宇宙的同時(shí)，也需要學(xué)會(huì)負(fù)責(zé)任地管理遺留的痕跡。