埃隆·马斯克的 SpaceX 及其竞争对手正通过一支日益壮大的、在近地轨道运行的 闪闪发光的卫星舰队，让 可靠且速度不错的卫星互联网服务成为现实。通过其 超过 6,000 颗 500 磅重卫星组成的星座，SpaceX 的 Starlink 互联网服务 据报道 已为全球约三百万用户提供宽带服务，其中一些用户位于传统互联网提供商服务不足的偏远地区。但当所有那些老旧的卫星不再发挥作用时，会发生什么？
一家专注于环保的倡导组织 PIRG 的一项新 报告 警告称，目前对报废卫星的处理方式，即 通常是让它们在重返大气层时烧毁，缺乏有意义的规则和监管。他们表示，这种监管的缺失可能导致影响地球的太空垃圾增加，尤其是在竞争激烈的卫星互联网公司争相建造和发射数万颗新卫星进入轨道的情况下。PIRG 估计，如果 SpaceX 能够实现其期望的 卫星星座，仅 SpaceX 每天就会有 29 吨旧材料重返地球大气层。该组织估计，这相当于每小时有一辆 Jeep Cherokee 的重量从太空返回。目前，似乎没有人真正掌握所有这些燃烧的垃圾对长期造成的后果。
“鉴于提议中的卫星数量巨大，我们对火箭排放、太空垃圾和卫星重返大气层对我们的大气层、地球和气候的环境影响程度了解得太少，”PIRG 在其报告中写道。“考虑到拟议的巨型卫星星座的规模，以及它们需要不断补充的消耗性，我们不能因为认为它们是科幻小说而对太空产业的环境危害视而不见。环境危害的科学现实正迅速到来。”
近地轨道卫星正在经历前所未有的增长
能够提供互联网的卫星可以追溯到 2000 年代初，但由于过去五年里，尤其是在 SpaceX 在近地轨道 (LEO) 的大量发射，其数量呈指数级增长。近地轨道卫星 运行的高度约为 1,200 英里 或更低，这远低于负责 GPS 服务和早期、非常缓慢的互联网服务的地球同步卫星。它们相对靠近地表以及广泛的覆盖范围，使得这类卫星成为无线互联网连接的理想选择。国际空间站 (ISS) 也维护在近地轨道。
SpaceX 目前在近地轨道有大约 6,000 颗卫星，但计划在未来许多年内将这一数字增加到 40,000 颗，以建立其星座。马斯克的企业并非孤军奋战。竞争对手，尤其是亚马逊的 Project Kuiper 和 OneWeb，正在 投入数十亿美元 发射自己的星座。中国同样 计划在同一区域发射至少 15,000 颗卫星。理论上，这些更密集的卫星网络应该能带来更广泛的覆盖，这意味着为客户提供更快的互联网。这也极大地增加了将要向太空发射的材料量，这些材料最终需要返回地球。
从今年开始，获得美国联邦通信委员会 (FCC) 许可在近地轨道运营的公司必须在 五年后使卫星脱离轨道。这表面上减少了天空中的碎片，但也可能增加了重返大气层事件的数量。这也意味着，特别是卫星互联网公司可能会发射额外的卫星来取代那些报废的卫星。
拥挤的卫星空间可能会增加碎片或环境损坏的风险
太空垃圾并不总是 在到达地球表面之前被烧毁。就在去年，一个重约 0.7 公斤的 从国际空间站丢弃的托盘碎片 重返地球大气层，并猛烈地穿过了佛罗里达州那不勒斯的一栋房屋。幸运的是，房主没有受伤。最近，一块三英尺长、重九十磅的碎片 据报道与 SpaceX 的 Dragon Crew-7 任务有关，也在北卡罗来纳州的山顶被一家 Glamping Collective 发现。这些“杞人忧天”的恐怖故事虽然罕见，但 PIRG 和其他组织担心，随着填充夜空的卫星总数迅速翻倍，它们 可能会变得更加普遍。日益拥挤的近地轨道也增加了卫星与其他物体碰撞的风险，从而可能产生危险的碎片。
SpaceX 未立即回应《热门科学》的置评请求。
并非只有燃烧的卫星碎片才是令人担忧的问题。冰岛大学的一位研究人员最近发表的一篇 预印本论文 表明，即使是计划中的、执行得当的重返大气层也可能产生一种“导电尘埃”，即 金属覆盖了地球的平流层。该研究员认为，燃烧的卫星向大气层排放的高浓度铝和其他导电材料可能会导致“磁层扰动”，这可能理论上允许更高水平的宇宙辐射到达地表。
在其他地方，《地球物理学研究快报》上发表文章的南加州大学的研究人员估计，由越来越多的焚毁卫星造成的空气氧化铝污染可能 对地球的臭氧层造成损害。 臭氧层变薄 会导致更多的紫外线辐射到达地球表面，这可能导致人类免疫系统减弱和某些癌症发病率升高。
“在发射如此规模的卫星之前，我们不应该仓促行事，而未能确保其效益能够抵消这些新巨型星座被发射、然后重返大气层燃烧或产生碎片的潜在后果，”PIRG 写道。
更严格的环境审查可以使卫星重返大气层更安全
PIRG 认为，关于卫星退役后会发生什么的这种不确定性，至少有一部分源于监管的缺乏。负责批准美国卫星互联网项目的联邦通信委员会 (FCC) 给予了卫星运营商环境审查豁免。这项做法始于太空行动主要由 NASA 或其他政府机构进行的时候，在 以利润和私有化为标志的太空时代 仍然存在。批评者认为，该领域缺乏全面的环境审查 可能导致污染 和 栖息地破坏（在发射层面），并且可能继续对重返大气层产生环境问题。2022 年，政府问责局 (GOA) 的一份 报告 要求 FCC 取消该豁免，但 FCC 尚未这样做。
“发射 30,000 到 500,000 颗卫星到近地轨道而无需进行环境审查，这违背了常识，”PRIG 写道。
FCC 未立即回应《热门科学》的置评请求。
除了呼吁 PIRG 修改其关于环境审查的规则外，该组织还呼吁 FCC 立即暂停所有新的近地轨道卫星发射，并“三思而后行”批准新项目。PRIG 还主张对任何给定时间部署在轨道上的卫星总数设定上限。
然而，就像 呼吁科技公司暂停生成式 AI 开发的知名技术专家 一样，大幅减缓新卫星的发射似乎在短期内不太可能。一些估计表明，到本十年末，近地轨道可能将容纳多达 58,000 颗卫星。更多的卫星可能会提高卫星互联网服务的性能，这可能会吸引全球约 26 亿目前因基础设施和成本限制而 缺乏宽带接入 的人口。然而，更强的环境安全措施和强制执行的重返大气层程序标准，可以帮助增强人们的信心，因为卫星将变得越来越普及。
