一家計畫按需將陽光從太空導引至地球的公司，根據一項新研究，可能會無意間比預期照亮更多人的夜空。

今年稍晚，美國公司 Reflect Orbital 計畫發射一顆名為 Eärendil-1 的測試衛星，該衛星將在軌道上部署一面 18x18 公尺的鏡子。其目標是測試該公司計畫發射多達 50,000 顆、尺寸為 54x54 公尺的更大衛星，並按需將陽光反射至地球的可行性。

這樣做的理由仍有些不確定，但 Reflect Orbital 表示，目標是延長日照時間以用於各種用途，包括太陽能電池板充電、緊急應變和軍事活動。

該發射計畫於七月獲得美國聯邦通訊委員會 (FCC) 的批准，但已引起天文學家和環保團體的不解。「這與天文學不相容，」加拿大瑞吉納大學的天文學家 Samantha Lawler 表示。「不可能在做這件事的同時還能保留黑暗的天空。」

Miroslav Kocifaj，斯洛伐克科學院的天文學家，及其同事現已計算出對夜空的更廣泛影響。在一篇新發表的線上論文，並已被《天文學期刊通訊》接受發表，他們研究了衛星導引至地面的光線散射的程度。

他們發現，在預計為直徑五公里圓形區域的目標區域內，單顆 Reflect Orbital 衛星將比天上的滿月亮約 40 倍。距離光束中心 14 公里遠的地方，該衛星仍會像滿月一樣明亮。

結合 Reflect Orbital 最終計畫的 400 顆衛星的光束，將在五公里區域內產生相當於 10,000 個滿月的亮度，或相當於太陽亮度的 2.4%。Kocifaj 及其同事計算，即使在 80 公里遠的地方，這種結合的光束仍將可見為「地平線上的輝光」。這意味著夜空將比 Reflect Orbital 打算照亮的區域內的人們，影響到更多人。

「部署這些鏡子將嚴重損害天文學和夜間環境，」Kocifaj 說。「損害遠遠超出了目標區域。」

德國歐洲南方天文台的天文學家 Olivier Hainaut 表示，該論文的結果並不令人意外，但仍然有用。「這些人非常擅長這類建模，」他說。「他們知道自己在做什麼。」

Hainaut 曾對 Reflect Orbital 光束的更廣泛影響進行建模，發現它們會使全球天空亮度增加高達 300%。這項最新研究提供了對影響的更完整畫面。「這兩篇論文確實涵蓋了大部分內容，」他說。

Reflect Orbital 執行長 Ben Nowack 不同意 Kocifaj 論文的發現。「有些假設根本不準確，」他說。「關鍵在於我們的安全措施，包括維持禁區，已考慮到散射。」

他表示，公司「已實質性地與天文學家、環境研究人員和科學家提出的合法擔憂進行了接觸」，並且他們的意見「已為我們的技術和營運計畫提供了資訊。」

Kocifaj 表示，Reflect Orbital 並未提供數據來支持其說法。該公司「聲稱存在安全措施，已考慮到散射，並且模型正在更新，但它沒有提供任何數字、模型描述、假設或數據，」他說。「因此，沒有任何東西可以進行技術上的互動。我們的計算產生了具體的數字。」

Reflect Orbital 的意圖是將其衛星置於地球上方的高度傾斜軌道，幾乎從極點到極點。這將使它們能夠在日出前和日落後反射陽光，從而延長某些地區的白天時間。該公司表示，最終希望將衛星放置在足夠高的地方，以便為地球上的地點提供 24/7 的照明。

八月，包括 DarkSky International 和美國鳥類保育協會 (American Bird Conservancy) 在內的一群組織敦促 FCC 審查其對 Eärendil-1 衛星的批准。除了這顆及未來衛星對天文學的影響外，該組織還強調了對航空和野生動物的潛在負面後果。

該組織在一份聲明中表示：「我們的主要請求很簡單：撤銷太空局的命令，並要求進行合法的公共利益和國家環境政策法案 (NEPA) 審查。」

根據 Reflect Orbital 本身，這些衛星也可能對人類構成風險。在三月提交給 FCC 的一份文件中，該公司表示，使用超過 12 英吋的望遠鏡觀察 Eärendil-1 —許多天文學家都有這種望遠鏡—可能對人眼不安全。但它補充說，這種觀察「不太可能……導致嚴重傷害」，因為衛星並非持續明亮。

目前沒有全球性實體能夠監管這類衛星，因此批准權落在美國 FCC 等國家監管機構手中。密西西比大學法學院的太空律師 Michelle Hanlon 表示，Reflect Orbital 提出的計畫「有實際益處」。「它可以延長太陽能設施的生產時間，並在偏遠地區或災後提供照明，」她說。

然而，她說，「法律基礎不如技術清晰。」FCC「無權授權或監管太陽能反射器本身的運作。」它只能授權使用無線電頻率與太空船進行通信。

這意味著 Reflect Orbital 需要國家和地方層級的許可才能將陽光反射到地面，但如果光束像 Kocifaj 及其團隊預測的那樣擴散，「該公司可能需要多個司法管轄區的批准，」Hanlon 說。「也可能存在航空安全和跨界問題。」

關於這些衛星的激烈辯論沒有減弱的跡象。「我感到難過的是，天文學家不得不花時間進行這類計算，而不是真正地進行天文學研究，」Lawler 說。「這不是我們想花時間做的事情。」