

如果 SpaceX 的申请获批并完成部署,夏日傍晚抬头时,晚霞、飞鸟和初升的星辰之间,可能还会掠过数以百万计的 AI 数据中心卫星。它们计划运行在距离地面五百到两千公里的轨道上,大型太阳能板也可能把阳光反射回地面。
更大的争议藏在 高层大气NBC News 的报道借科学家之口用了一个词:“fire pit”,火坑。它形容的是卫星退役再入时,大量航天器材料被气化并进入大气的潜在风险。

▲ NBC News 官方推文:百万颗数据中心卫星计划正让科学家担忧大气被气化的航天器材料“填满”
一份递交FCC的申请:从轨道算力到再入处置
2026年1月30日,SpaceX 向美国联邦通信委员会(FCC)递交申请,希望部署 最多100万颗“轨道数据中心”卫星。项目公开材料提到 Starmind 与 AI1 系列:在太阳同步轨道上用太阳能驱动 AI 计算,以真空中的辐射方式散热,再通过 Starlink 激光链路把计算结果传回地球。SpaceX 还把它称为迈向 “卡尔达肖夫 II 型文明”,也就是利用整颗恒星能量的文明,的 第一步。
支持声随之出现到了 2026 年 7 月,争论的焦点转向卫星的最终去处:这些东西烧完之后,会向大气释放什么?
答案落在一连串具体的化学反应上

▲ 环保账号列举的污染物清单:黑碳、氮氧化物、一氧化碳、氧化铝、氯气,以及进入轨道后的汞
冰层里的“测谎仪”:NASA飞机在平流层截获航天金属指纹
事情要从一次高空“验尸”说起
2023 年,NOAA 化学科学实验室的科学家把高灵敏度质谱仪装上 NASA 的 WB-57 高空研究飞机,让飞机在 19 公里高空的平流层采集气溶胶样本。当年 10 月发表于《美国国家科学院院刊》的结果显示:在直径大于 120 纳米的平流层硫酸颗粒中,约 10% 含有铝、铌、铪等与再入航天器合金高度一致的元素。铌和铪在地壳中极其稀有,却广泛用于航天合金,因此成了 再入卫星的“指纹”。
观测表明,卫星“烧毁”后仍会留下纳米级金属气溶胶,并进入平流层颗粒。 不同成分的停留时间仍在研究中,部分高层污染物可能持续数年。研究所处时期的活跃卫星约 14,300 颗,而 SpaceX 此次申请的上限是 100万颗。

▲ SpaceX 官网 Starmind 页面:宣称在太空捕获太阳能,提供“低成本高性能 AI 计算”
一颗250公斤的卫星,30公斤氧化铝,和一个被重新唤醒的臭氧噩梦
如果你觉得“金属颗粒飘在大气里”听起来还不够刺激,那么接下来这段化学课可能会让你重新审视头顶的天空。
2024 年 6 月,南加州大学的 Ferreira 等人在《地球物理研究快报》上发表了一项关键工作:一颗典型约 250 公斤的小卫星再入燃烧后,会产生约 30 公斤的氧化铝纳米颗粒。2022 年,全人类所有再入卫星加起来,向平流层排放了约 17 公吨氧化铝。这还只是前百万星座时代的数量级
氧化铝会参与平流层化学它能提供新的催化表面,促使相对惰性的含氯储库物质转化为会破坏臭氧的活性氯。氯曾是南极臭氧空洞化学的关键角色;《蒙特利尔议定书》管制氟氯烃后,臭氧层开始缓慢恢复。新增氧化铝颗粒可能拖慢这一进程,但影响幅度仍有待更多观测与模型验证。

▲ 论文《巨型星座时代卫星再入的潜在臭氧损耗》,GRL 2024,研究讨论氧化铝与臭氧损耗的潜在联系
百万颗卫星的“数学恐怖”:当“金属雨”成为常态
现在,请把计算器拿出来,跟着我做一个简单的算术题。
一颗 250 公斤的小卫星,再入可产生约 30 公斤氧化铝。Space.com 引述的外部估算认为,Starmind AI 卫星的太阳能翼展可能达到 75 米级,单星质量可能达 数吨。SpaceX 的公开申请尚未给出成熟的单星质量、材料比例和完整部署节奏,因此无法据此得出可靠的总排放量。
若仅作数量级演示,假设单星质量是论文基准的 10 倍、材料比例相近、百万颗星座按 5 年寿命全部通过大气再入滚动替换,计算结果会达到 每年 6 万吨氧化铝。这个数字高度依赖尚未公开的设计与处置方案,不能当作项目的排放预测。作为对比,论文估算 2022 年全人类卫星再入产生约 17 吨氧化铝。
这一假设值比 2022 年的估算高出三个数量级,也显示出参数不确定性会被百万规模迅速放大。学者 Aaron Boley 提醒,发射与再入是人类极少数能把污染物直接注入上层大气的常规工业活动。UCL 的 Eloise Marais 则补上了时间维度:近地面污染物可在数周内被降雨等过程清除,高层大气中的部分污染物则可能停留多年。

▲ Space.com 气候长文:百万颗 AI 卫星对地球气候意味着什么?学者称“先观测,再百万发射”
环流被“拔河”:当高层大气被加热,风暴带也在漂移
如果说臭氧损耗还带着一层“南极远方的故事”滤镜,那 平流层环流扰动则直接把问题拖进了你所在城市的气候系统。
NOAA/CIRES 在 2025 年的建模工作指出,如果低轨卫星再入频率在 15 年内攀升到约 6 万颗以上的规模,两极附近的中间层温度可能上升约 1.5°C,南半球极涡风速改变约 10%。极涡的速度、位置和形状变化可能向下游的风暴路径传递。哈佛气候研究所的 John Dykema 还提醒,环流在新的位置受热后,风暴路径与气候带可能出现难以预测的移动。
那个词叫什么?非线性响应通俗翻译:大气可能不会温和地“适应”百万颗卫星的金属雨,它会在某个未知的阈值上 跳变。

▲ NBC News 报道页:百万颗数据中心卫星与“fire pit”标题
想避免污染就放弃再入?等着你的可能是凯斯勒“垃圾带”
也许有人会提出另一条路:让卫星进入更高的地球弃置轨道,或者日心弃置轨道。
两种处置方式各有代价
持续再入会增加高层大气的化学负担,转入更高轨道则会延长废弃物的在轨时间。Secure World Foundation 在提交给 FCC 的评论中推演:即使每颗卫星的“任务后处置成功率”达到 99%,一百万颗卫星也对应 约一万次处置失败。废弃卫星一旦碰撞,碎片还可能撞击更多目标,形成 凯斯勒综合征式的级联风险。轨道越高,碎片寿命越长,处置失败的 AI 卫星可能长期威胁后续航天活动。
于是剩下的选项是往更高轨道丢,也就是日心弃置轨道。但百万规模下,谁来监督太阳轨道上的“太空垃圾场”?目前的国际治理框架对此几乎是 零响应。
卡尔达肖夫的修辞,烧给监管部门看的“文明级话术”
最后,请允许我拆穿一个精心设计的语言策略。
SpaceX 在 FCC 申请中使用“卡尔达肖夫 II 型文明”这个词汇。它听起来如此雄辩,如此不可拒绝,谁愿意站在文明升维的对立面呢? 但环保组织 PEER、Earthjustice 和 DarkSky 在请愿书里批评,申请方用文明级语言描述计划,却很少讨论累计环境危害。
这场许可竞赛涉及多家公司Blue Origin、Starcloud、Cowboy Space、Orbital 都提交了不同规模的方案,SpaceX 的 100 万颗申请由此成为讨论上限。根据 NBC 的报道,截至 2026 年 7 月,SpaceX 尚无原型星,首颗试验卫星预计在 2027 年发射。
也就是说:原型、环境评估以及系统级碰撞与处置方案仍未完备时,“100万颗”已经成为整个行业必须回应的尺度。
当“先发射,再观察”遇上不可逆的代价
科学家们在这个问题上罕见地统一了姿态:先测量,再授权。但商业世界的时钟从不等科研进度条,SpaceX 的 Gigasat 工厂已经在得克萨斯州的 Bastrop 动工,目标是 2027年末开始大规模量产 AI 卫星。
如果申请规模最终成为现实,人类可能会进行一次史无前例的高层大气化学实验。一百万颗金属卫星被送入天空,其中一部分在寿命终点烧蚀再入,天空本身就成了实验烧杯。
而杯壁上已经写满了氧化铝、氯活化、极涡位移和凯斯勒碎片的名字。
下一次你抬头,看到一颗缓缓滑过夜空的星星时,请想一想:它是恒星,是行星,还是一台正在等待被烧进平流层的人工智能?

夜雨聆风