儿歌《种太阳》脍炙人口,我们把这首歌当作孩子的童真和幻想。然而,其中的一句歌词“一颗挂在晚上”,却有人想把它变为现实。位于美国加利福尼亚州的科技初创公司“反射轨道”(Reflect Orbital)就计划向太空中发射5万面反射镜,组成镜子卫星星座,并用这些镜子将太阳光定向反射到地球上处于夜间的区域,从而把夜晚变成白昼。由于只是反射太阳光而不是直接发光,所以该公司的计划更准确地说是“种月亮”。
制造白昼
反射轨道公司成立于2021年,联合创始人、首席执行官本·诺瓦克(Ben Nowack)此前曾在太空探索公司(SpaceX)实习。成立之初,该公司就提出了“售卖阳光”的设想,具体就是用卫星上的反射镜将阳光反射到地球夜间特定区域并从中盈利。2024年,该公司完成了高空气球测试,验证了其反射镜系统在高空环境下的工作能力。此后,该公司为向太空中发射反射镜进行了2年多的准备。
2026年7月9日,美国联邦通信委员会批准了该公司的首颗测试卫星发射申请。这颗卫星被命名为埃雅仁迪尔1号,计划于2026年年内发射升空,埃雅仁迪尔是托尔金的作品《魔戒》中的一个重要人物。埃雅仁迪尔1号本质上是一面巨大的反射镜,发射前会像折纸一样被折叠起来,在被送入太空后再展开。反射镜由具有高反射率的轻质聚酯薄膜制成,展开后的尺寸为18米×18米,但重量极轻,整个反射镜的质量约为16千克,且厚度极薄,薄膜厚度只有一根头发直径的约1/28。发射这颗测试卫星的主要目的是评估反射镜的技术可行性,届时它将运行在高度为625千米的轨道上,计划能够将太阳光反射到地面直径5千米范围内的区域。

埃雅仁迪尔1号。图片来源:反射轨道公司网站
根据该公司在其官方网站上公布的发展蓝图,其计划在2026年发射2颗卫星,随后在2027年使在轨卫星数量达到36颗,2028年则大幅扩张,使数量突破1000颗,到2030年时进一步突破5000颗,最终在2035年时使数量突破5万颗。在此过程中,反射镜技术经过测试会不断完善,面积也会不断增大,以提高反射阳光的能力,最大的镜面尺寸将会达到54米×54米。
伴随着部署卫星数量的增加,该公司提供照明服务的能力也会大幅提高。按照该公司的说法,2026年发射的测试卫星能够在持续5分钟的时间里提供0.1勒克斯的亮度,这个亮度和满月相当。而到2035年,卫星星座能够连续数小时提供高达36000勒克斯的光照亮度,这与晴朗天气的室外光照相当;同时还能持续不断地提供100勒克斯的光照亮度,这大致相当于日常室内工作场所的亮度。
反射轨道公司的目标是借助这样的卫星星座为大型太阳能电池板持续提供光照,使其在夜晚也能继续发电,从而克服这种可再生能源的主要限制。同时,人为制造的“白昼”还可以提高农业生产率,为在自然灾害和其他事件中开展搜索和救援提供照明,并在紧急情况下支持关键基础设施。
毁掉暗夜
反射轨道公司为镜子卫星星座描绘了一幅美好的蓝图,然而,测试卫星还未上天,该计划已经招致广泛的批评,其中最主要的反对声音来自天文学界。很多天文学家担心,反射镜发出的光束将会干扰望远镜的观测,给天文学研究带来一场灾难。
具有反射性的明亮卫星会对光学天文学和自然夜间环境造成影响,潜在的有害射频对射电天文学也会产生干扰,美国天文学会一直都对这些危害表示担忧。2026年7月13日,该学会发表了一份声明,对美国联邦通信委员会给予反射轨道公司发射许可的决定感到失望,认为镜子卫星可能造成的危害包括损坏敏感的望远镜装置、短暂闪光令飞行员和司机眼花缭乱,以及对使用中型望远镜的观测者造成永久性视力损伤。
此外,反射轨道公司的发射计划也引发了环保主义者的批评,他们认为卫星反射的光线会对地面生物的自然节律产生干扰,破坏夜行生态系统。
在美国联邦通信委员会授予许可前,美国天文学会、英国皇家天文学会、欧洲南方天文台、国际暗天协会等组织就已经先后表达了严重的担忧。例如,欧洲南方天文台7月1日在其官方网站上表示,反射轨道公司如果真的实现了部署5万颗卫星的计划,将会导致其位于智利的天文观测设施的背景天空变亮3—4倍,从而对光学观测带来毁灭性打击。对于这5万颗卫星工作时的场景,同样位于智利的薇拉·鲁宾天文台首席科学家、加州大学戴维斯分校教授托尼·泰森的话非常直观:“想象一下挂满月亮的夜空。”
有研究人员对反射轨道公司的镜子卫星的潜在影响进行了计算。8月31日发表于《天体物理学杂志快报》的一篇论文表明,计划中最大尺寸的镜子卫星将会造成非常显著的光污染,单颗54米×54米的镜子卫星最远可影响约30千米范围内的夜间环境。即便是从34千米外看去,在光束方向上,天空仍将比月光照耀的天空更亮。如果400面这样的镜子同时照亮一个区域,那么在80千米外都能清楚看到。
前景不明
在这些担忧面前,美国联邦通信委员会不为所动。其在授权令中表示,该机构的权力仅限于监管无线电通信和轨道碎片风险,镜子卫星本身的照明效果、对光学天文观测的影响、对野生动物的光污染、对驾驶者的视觉影响等均不属于其管辖范围,因此,这些理由不能成为拒绝或者附加额外条件的依据。该委员会同时表示,本次批准的仅为一颗测试卫星,所有基于假设未来将部署数万颗卫星而提出的太空碎片链式碰撞风险或严重光污染风险,在本次审查中均被视为不相关的推测。不过,该委员会也指出,测试卫星是一种技术演示,其结果将有助于确定该概念在技术上是否可行,而且此次授权不是针对整个星座的授权,未来任何的多颗卫星部署都需要获得新的监管批准。
针对美国联邦通信委员会的以上表态,美国天文学会在7月13日的声明中也深表关切。他们认为,目前的许可虽然只是针对一颗卫星,但这样的逻辑意味着,美国联邦通信委员会后续也无法考虑反射轨道公司设想的5万颗卫星将会造成的严重影响。美国天文学会指出,在目前尚无其他机构可以考虑这些因素的情况下,美国联邦通信委员会必须考虑卫星的所有影响。事实上,对此类卫星的监管基本处于空白状态,反射轨道公司向美国联邦通信委员会申请的也只是用于卫星与地面通信的无线电频谱的使用许可。
面对这些质疑和批评,反射轨道公司表示,他们将与受影响的相关利益者和科学界保持接触。该公司强调,反射的阳光可以精确控制,仅在适当的情况下使用,亮度和持续时间有限,并将与受到影响的社区和科学机构进行协调。如果测试证据不支持卫星的部署,他们愿意改变路线。
目前来看,首颗测试卫星发射已经箭在弦上,天文学界的呼吁并不能起到阻止的作用。不过,即便不考虑这些反对的声音,该技术是否真的具有反射轨道公司声称的效果也要打上一个问号,从理论设想到技术实践之间有着巨大的鸿沟,多项研究对镜子卫星的发射效率和商业前景持怀疑态度。因此,也许天文学家们应该少安毋躁,待测试卫星真正进入太空后,形势才会真正明朗起来。
鞠强
责编 王江涛







