150萬美元發射“藝術品”衛星，只為讓你仰望星空
一群藝術家花費150美元打造了一顆衛星。本週其將達成SpaceX的獵鷹9號火箭進入近地軌道。這顆衛星並沒有實際功能，目的只是為了吸引世界各地的人們形成一種原始衝動：仰望星空，想知道地球外面有什麼。用製造者的話來說，這是航天航空版的“為藝術而藝術”。
網易科技訊11月30日訊息，據國外媒體報道，當太空探索公司SpaceX旗下的獵鷹9號火箭於週六從位於加利福尼亞州聖巴巴拉北部的范登堡空軍基地發射升空時,其有效載荷將包括來自34個組織和17個國家的64顆小型衛星。每一顆衛星都向航天發射中介公司Spaceflight Industries支付了高額費用，從而被火箭送到距地350英里的近地軌道。
這些衛星中的大多數註定要實現一些實用目的，比如說通訊、觀測以及科學研究。但其中有一顆小衛星，目的只是為了吸引世界各地的人們形成一種原始衝動:仰望星空，想知道地球外面有什麼。
今年4月份，這顆衛星的創造者、藝術家特雷弗·佩格倫(Trevor Paglen)坐在加州西科維納(West Covina)漢普頓酒店的大堂裡，解釋他稱之為軌道反射器（Orbital Reflector）這一專案背後的理由。
圖示：軌道反射器的創造者、藝術家特雷弗·佩格倫(Trevor Paglen)
“對我來說，真正的意義是創造一種催化劑，讓我仰望天空，思考從行星到衛星、從太空垃圾到公共空間的一切，然後問，‘在這個星球上到底意味著什麼?’”佩格倫說。他來到加利福尼亞，親眼目睹了對他發明至關重要的發射前測試。“在某些方面，這是一個永恆的問題，但問題的內容總是在變化。”
佩格倫說，這個專案是與位於裡諾的內華達藝術博物館(Nevada Museum of Art)合作進行的，是“第一個純粹作為藝術存在的衛星”。就藝術本身而言，它並不便宜。這顆衛星造價150萬美元，預算是由博物館、私人捐贈者和Kickstarter發起的一項活動提供的，但確實名副其實。
一旦進入軌道後,它將展開一個100英尺長,5英尺寬的氣球，由高密度聚乙烯製成，塗有二氧化鈦粉末,能夠將光線反射回地球,從而像夜空中的北斗七星一樣肉眼可見。這是一部展現在夜空中的公共藝術作品。在正確時間和良好的天氣條件下，任何人都能夠觀察到它，也可以通過該專案網站或Starwalk 2應用程式追蹤其跡象。
佩格倫說:“我們的目標是把它建成與其他衛星完全相反的衛星。”在其他衛星可能進行拍攝或測量的地方，他的衛星將是大膽的、異想天開的無用之物。它將在空中停留至少兩個月，然後在返回大氣層途中燃燒殆盡。“這是藝術作品的一種創作方式，它存在於地球上，在整個地球尺度上進行思考。”
佩格倫的工作室設在柏林，但隨著職業生涯和旅行日程的加快，他待在柏林的時間越來越少。他穿著他平常穿的白色T恤、黑色牛仔褲和靴子。手機旁邊的桌子上放著一副飛行員太陽鏡和一瓶櫻桃可樂。他正在倒時差，看起來有點疲憊。
開發軌道反射器是一個漫長而複雜的過程，期間佩格倫也推進其他專案、博物館展覽和講座。
圖示：製造軌道反射器的工程師之一馬克·卡維澤爾(Mark Caviezel)
這位44歲的藝術家正全速邁向他職業生涯的中期頂峰。他去年獲得麥克阿瑟基金會的“天才”獎，今年又獲得白南淮藝術中心獎，目前他正在華盛頓的史密森美國藝術博物館舉行一個大型回顧展。佩格倫創作的作品及時且往往充滿科技元素。
他在伯克利獲得了地理學博士學位，開創了一個他稱為“實驗地理學”的領域，研究這些無形世界的空間含義，目的是讓我們最終看到它們。他長途跋涉到“地圖上的空白地帶”拍攝祕密軍事基地;他還學會了水肺潛水，這樣他就可以拍攝海底資料電纜;他繪製了衛星和偵察機的航線圖;他還向外太空傳送了一系列“最後的照片”，試圖建立一座可能比地球更長久的紀念碑。
軌道反射器是佩格倫二十多年來提出問題的邏輯延伸，其範圍和複雜性越來越大。這也適時地呼籲我們所有人更加關注蓬勃發展的航天工業。正如佩格倫曾想要讓陸地上的參觀者看到周圍隱藏世界的物理形狀一樣，他涉足外太空是為了引起人們對太空的注意。
佩格倫想讓人們知道，在哈勃望遠鏡凝視著我們之外星系的背後，還有幾十顆衛星的電子眼在凝視著地球，在進行廣播、發射和觀測。
快到晚餐時間了，軌道反射器專案團隊的其他成員開始聚集在大廳，然後前往附近的餐廳。內華達藝術博物館(Nevada Museum of Art)的通訊主管阿曼達·霍恩(Amanda Horn)走了進來，坐在我們旁邊。“我想把你介紹給齊亞，”她對我說，“你可以問他一些技術方面的問題。”
“完美”,佩格倫說。“我們討論了的是阻力系數和氣球設計的含義。”
如果霍恩負責讓這列專案火車保持在軌道上，那麼工程師齊亞·奧布迪亞特(Zia Oboodiyat)將負責確保它能正常執行。奧布迪亞特早在年少時就離開了伊朗。2011年，他在做最後一個攝影專案時遇到了佩格倫。他寫詩，有一種哲學傾向，當我們重新討論發射的複雜性和潛在困難時，奧布迪亞特似乎很平靜。
“我們儘可能地預測風險並對其進行測試，並模擬衛星將要面臨的條件。這就是明天測試的目的:模擬發射條件的動態，”奧布迪亞特說。“我們已經做了分析，檢查了我們的假設，但是和太空計劃有關的任何因素都存在風險。”
霍恩遞給他一個信封，奧布迪亞特拿出了佩格倫和博物館為這個專案製作的四個補丁。長期以來，佩格倫一直在收集各種補丁，通常以蛇、頭骨或章魚為特色。
他為軌道反射器設計的版本很卡通，其中的格言看起來更像是在拿建造衛星過程的單調乏味開玩笑:“軌道反射器後勤/在太空沒人能聽到你的抱怨”;“裡諾，我們有問題了/不是我的問題”。奧布迪亞特拿起一塊藍色的圓形補丁，上面繡著一個微笑的金髮男子形象，他讀了上面用粉色字母寫的標語。
“太空很難”他邊讀邊笑，“太空很難。”
馬克·卡維澤爾(Mark Caviezel)是製造軌道反射器的全球西部公司(Global Western)工程二人組中的一員，他打開了一個黑色的百利能箱子，露出一個閃亮的鋁質矩形，就像一條大面包。“好了，特雷弗，你的鳥來了。”他說著，用誇張的手勢把它拉出來。“那是你的飛機。”
第二天早上8點，我們來到科維納的一個普通工業園區，在聯合實驗室(Consolidated Laboratories)裡。穿過捲簾門，感覺就像步入了時空隧道，這個巨大的空間裡一半是機器車間，一半是存放計算機和機器的庫房，這些機器看起來像是來自上世紀70年代。
“太空時代”這個詞往往讓人聯想到未來主義，但我們忘記了第一個太空時代及其冷戰時期的所有投資都發生在半個世紀前。那個時代的航空航天工業主要依靠美國國家航空航天局(NASA)位於帕薩迪納的噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Lab)的軍事和國防開支以及休斯(Hughes)等周邊眾多私人承包商的支援，為南加州的大部分經濟提供了動力。休斯的總部就位於附近的富勒頓(Fullerton)。一些美國製造的機器，其中也包括執行這些機器的計算機都是為了經久耐用而製造的，現在仍在用於此類測試。
“這讓我想起了我剛剛開始在這個行業工作的那一天，”奧布迪亞特說。這時，一名技術人員插入了一張8英寸的軟盤，開始啟動一臺古舊的機器，機器與一個標著“5427A振動控制系統”的衣櫃大小單元相連。“這裡的很多東西都屬於史密森尼學會。”
這顆未來派的立方體衛星位於陽極氧化鋁外殼內，複製了運載火箭上發射艙的精確尺寸，是所有單調遺蹟中唯一閃亮的東西。雖然看起來很突兀，但它的存在是有意義的。該設施仍在運轉，而且正是佩格倫多年來一直在尋找和描寫的那種地方，一個隱藏在視線之內的國防工業綜合體節點，只是被平庸所掩蓋了起來。
卡維澤爾似乎證實了這種懷疑。“通常並沒有多少觀眾願意參觀這裡。沒有多少攝像機，”他說。“大多數從這裡來的人都來自洛克希德或波音，最不希望人們知道他們來過這裡。”
“通常我一個人在這裡，”負責測試的技術人員拉里說，“所以這有點不尋常。”奧布迪亞特試圖向他解釋這個專案:“這是藝術，也是科學，兩者兼而有之。它是獨一無二的。”
卡維澤爾曾告誡我說所謂的振動測試裝置並沒有什麼讓人激動的地方:衛星裝置將用螺栓固定在一個連線到電動“振動器”的金屬板上,然後傳送高頻振動模擬發射的情形。“這不是什麼大動作，所以我希望你不要失望。”最令人興奮的事情可能只是連線和拆卸，“以便讓相同的測試沿著x、y和z軸執行。”
當我看到技術人員小心翼翼地將衛星用螺栓固定在底板上，並通過鋁製支架連線到平臺上時，我腦海中浮現的並不是“令人興奮”這個詞。振動器本身看起來就像一個連線在焊接臺上的水泥攪拌機。“它可能製造於80年代。這些東西可以持續很多年。”
“第一部分不會讓人印象深刻，”拉里說。“它非常安靜。”然後他拿出耳塞，所有人的目光都轉向了這個銀色的小盒子。機器啟動時發出一種半掛車急需除錯的聲音，但除此之外，就像之前所說的那樣，似乎什麼也沒發生。
圖示：佩格倫所設計的原型之一
不管看著一塊金屬立方體以超出人眼所能察覺的頻率振動有多麼令人掃興，對佩格倫來說這都是一個漫長的過程。佩格倫的父親是一名空軍眼科醫生，他們一家住在馬里蘭州、德克薩斯州和加利福尼亞州的軍事基地裡，特雷弗上初中的時候在德國的維斯巴登機場定居下來。
他回到美國伯克利上大學，在那裡他學習了宗教和音樂。隨後又在芝加哥藝術學院獲得了藝術碩士學位，之後回到伯克利攻讀地理博士學位。在伯克利，他仔細研究美國地質勘探局的航拍照片，尋找未知點。2003年他第一次訪問了內華達州的51區，這成為了他的論文，最終成為了他的著作《地圖上的空白點》(Blank Spots on the Map)的出發點。
當時和現在一樣，佩格倫的方法是質疑一切。除了這本書，他還徒步穿越沙漠和高山，拍攝了一系列引人注目的照片，其中一些照片拍攝於60英里以外。接著，他把鏡頭轉向天空，學習如何識別、跟蹤和拍攝衛星，這個專案被稱為“另一片夜空”。結果是超現實和熟悉的，完全新穎，但植根於我們的視覺文化。
大約在那個專案的時候，也就是本世紀頭十年的中後期，他開始考慮打造軌道反射器的專案。2008年佩格倫開始組建一個團隊，2013年他釋出了4個非功能性衛星的原型。
根據佩格倫的說法，這是航空航天版的“為藝術而藝術”，試圖看到“如果航空航天工程的方法與該行業背後的利益脫鉤，那會是什麼樣子”。或者，正如他在2015年史密森學會(Smithsonian)的一次演講中所言:“你能製造一顆不是武器的衛星嗎?你能造一顆沒有商業、科學或軍事功能的衛星嗎?你能不能僅僅因為你想造一顆衛星，因為你認為它會很漂亮就造一顆?”
事實證明你可以，但這並不容易。2015年，佩格倫在內華達州藝術博物館的藝術+環境中心(Center for Art + Environment)找到了這個專案的合作伙伴。佩格倫說:“內華達藝術博物館在思考如何做這樣一個專案以及圍繞專案開發方面非常靈活和富有創造性。”他指出，考慮到失敗的可能性，他們也能夠勇敢承擔起責任。他表示:“對於一家機構來說，這確實是一個非常冒險的專案。”
從博物館的角度來看，這是一個專案，也是一種藝術，符合他們的使命。“我們非常關注西方的藝術和環境，關注人造和自然世界的交匯處，我們有大量關於陸地藝術的檔案，”霍恩在我們第一次討論該專案時說。“對我們來說，這基本上是天空中的一件陸地藝術品。”
霍恩帶頭籌款，並幫助指導了許多後勤細節，成為文書方面的專家，而文書工作似乎是航天飛行的真正推動力。她說:“我不確定其他任何藝術博物館會接受這個專案。但我們至少喜歡風險管理。”
他們共同編制了預算和工程小組，並設法利用商業太空的迅速發展，這使衛星發射在某種程度上是可以負擔得起，對於微型衛星和奈米衛星來說尤為如此。
後一類衛星的特點是重量在1至10公斤之間，該行業圍繞著所謂的立方體衛星標準(CubeSat standard)進行了整合。立方體衛星標準最初是為學術研究專案而引入的，現在已得到了廣泛應用。(本週早些時候，在InSight火星探測器成功登陸火星的過程中，兩顆立方體衛星為NASA提供了至關重要的通訊支援。他們與著陸器一起抵達這顆紅色行星，成為首批超越近地軌道的立方體衛星，併發回了一些引人注目的火星照片。
立方體衛星標準以10釐米的立方體為基本單位，軌道反射器是一個非常標準的3立方單位衛星，其外觀尺寸是10×10×30釐米。此次發射被Spaceflight? Industries命名為“SSO-A: SmallSat Express”，本身就是該行業不斷髮展的證據，標誌著該公司首次購買了獵鷹9號的全部有效載荷，也是美國運載火箭迄今為止規模最大的一次發射任務。立方體衛星是此次火箭發射的主要客戶。
圖示：軌道反射器將和類似的立方體衛星一起搭乘獵鷹9號火箭進入近地軌道。
博物館為打造這顆藝術衛星並把它送入近地軌道籌集了150萬美元，這似乎是一大筆錢，但花點時間和那些畢生致力於建造衛星的人在一起，你會覺得這很划算。
“這個行業正在發展，”奧布迪亞特說。“突然之間，你可以在一個小立方體上花上100萬或200萬美元進行實驗，學到同樣的東西，而不是數億美元。”
SpaceX由企業家埃隆·馬斯克(Elon Musk)於2002年創立，如今已成為領先的私人太空運輸公司。今天是SpaceX自2010年首次發射獵鷹9號火箭以來的第64次發射。但SpaceX並非該行業唯一一家公司，近年來商業太空領域的外部投資和發射數量都出現了巨大增長。
據估計，去年有120家風險投資公司向私人太空公司投資了近40億美元，今年以來已經進行了72次軌道發射。在這個市場中引導客戶進入太空的是像Spaceflight? Industries這樣的中介公司。
Spaceflight? Industries公司執行長科特·布萊克（Curt Blake）表示:“我們確實是讓人們進入近地軌道的推動者。”他說，隨著門檻越來越低，他們看到了“一大堆野心不同的衛星，你會說，’這太神奇了，人們居然想到了這一點。’”這次發射中有一顆衛星將研究海水的清澈程度作為海洋健康的一種衡量標準，而另一顆衛星則測試不同重力水平對藻類的影響。
製造和發射一顆衛星可能比過去更容易實現，但這個專案從規模開始，代表了一系列獨特的技術和美學挑戰。大多數立方體衛星相對較小。而佩格倫的衛星只需要展開一條100英尺長的尾巴。
衛星的氣球部分在一定程度上把他們帶到了Global Western公司，這家公司之前曾為一名法國高空跳傘者做過一個氣球專案，因此有氣球方面的經驗。佩格倫最初的球形概念很早就被拋棄了。“這是一個非常有效的形狀來最大化表面積，”他說，“但這也意味著它很容易受到阻力的影響。”因此，就最大化滯空時間而言，這不是一種非常有效的方式。
從效率上講，拖在衛星機身後面的圓柱形氣球被認為是最佳選擇，但在佩格倫看來，這個裝置有點太過“陽剛”了。他勾勒出一個多面，鑽石形狀的版本，看起來幾乎像一把劍。
反射器的最佳形狀只是一系列需要回答和解決問題的開始，這些問題似乎一天比一天多。用什麼做氣球?它會怎樣膨脹?怎樣打造通訊鏈路?這麼小的一個單元能裝多少電池？具備多大的太陽能充電能力?你怎麼才能把所有其他部件都裝進去，同時還能給氣球留出空間呢?釋放氣球的機制是什麼?鉸鏈應該放在哪裡?你如何避免氣球撞擊到其他衛星?氣球對太陽輻射會有什麼反應?氣球會產生多大的阻力，阻力會以多快的速度使氣球脫離軌道?
但工程師們喜歡解決問題，而且在任何情況下，他們都尋求最簡單、最可靠的解決方案，在可能的情況下建立冗餘備份系統。通訊鏈路是通過業餘無線電建立的；由於太空中的空氣壓力接近於零，整個氣球將通過一個簡單的二氧化碳罐充氣。由此產生的衛星是一個簡潔優雅的小實驗，它由大約100個不同的元件組成，其中許多元件都是現成的。
這是Global Western的第一個立方體衛星專案，但他們似乎很享受這個挑戰。“當馬克打電話讓我做這個專案時，我沒有馬上回答，”斯奈德說。“我想確定這是我能做的事情。”他對這個結果和相對簡單的過程感到滿意。“這顆衛星是我造的，”他邊說邊敲著盒子。它有太陽能、鋰電池和電腦。他說，這可能預示著太空飛行的新時代。
“不是每個人都在自己的車庫裡製造衛星，”奧布迪亞特說。
“每個人都應該如此!”斯奈德反駁說。
對衛星的震動測試還在進行中，佩格倫離開了。說實話，我們在那裡沒有多少事可做。機器不停地振動，繪圖儀不停地繪圖，工程師們不停地觀察，最後拉里豎起了大拇指。機器停止了咆哮，團隊聚集在一起看結果。
“這是個好訊息，”卡維澤爾說。“沒有大的峰值或方差。非常穩定。”
斯奈德和奧布迪亞特對此表示贊同。拉里點點頭，然後換了另一張8英寸的軟盤。
在測試的間歇，我花了很多時間把臉貼在離鋁盒6英寸的地方，試圖窺視裡面的情況，看出衛星的一些祕密。我可以從螺絲和鉸鏈處，以及連線到外部的太陽能電池板上看到它是手工打造的。這個專案既複雜得超出了普通人的理解，又簡單得令人擔憂:一個帶氣球的小盒子和一個可以對其進行充氣的遠端遙控裝置。
雖然衛星體積很小，但畫布的尺寸和潛在影響的範圍都很大。史密森尼博物館館長雅各布寫道:“軌道反射器……將佩格倫置於克里斯多和邁克爾·黑澤等地球藝術家的傳統之中。”“它自己幾乎就是一個星球，而不是地球上大規模的陸地藝術。”“一顆沒有信息收集功能的衛星變成了一顆人造恆星，是一顆反射著純粹喜悅和驚奇的物體。”
當天軌道反射器通過了所有測試，在通往發射的道路上邁出了重要的一步，這令製造它的人感到欣慰。到那天結束時，團隊的討論已經變得充滿渴望。
奧布迪亞特說:“這就像你有了一個孩子，你投入了所有的時間，然後就把它送走了。”“每次我造一顆衛星，我都有那種空虛感。然後你找到下一個專案重新開始。”然而，這個專案有些不同，他把它與更高的目標聯絡在了一起。“這只是純粹的藝術，”他說。“它沒有歧視。無論你是誰，你都能看到它，它是希望之光。它幫助人們變得更有好奇心。”
在測試之後的幾個月裡，衛星出現了一些小問題並得到了解決，所有其他必要的測試都通過了。自夏末以來，該團隊和衛星已經準備好發射。SpaceX公司原定於7月份發射火箭，但推遲了發射計劃，隨後又再次推遲。就在上週，佩格倫和他的團隊在前往范登堡參加原定於11月19日火箭發射的途中，他們得到訊息，火箭將再次推遲發射。一週後，有關惡劣天氣的報道導致了另一次延期。
今年10月份，這顆衛星前往位於華盛頓奧本(Auburn)的Spaceflight? Industries公司總部，進行“整合”過程，在這個過程中，它被塞進位於火箭頂部發射單元的發射槽中。從那時起，它就脫離了軌道反射器團隊的控制。
唯一的問題發生在去年夏末，當時一些天文學家和博主抱怨說，這個專案相當於在汙染問題上做文章，只不過是向太空傳送了更多的垃圾，從而引發了一場爭議。在一個典型的抱怨中，歐洲航天局(European Space Agency)負責科學與探索的高階顧問馬克·麥高林(Mark McCaughrean)在Twitter上寫道，“加上一顆這樣的衛星，根本不會超越軌道上衛星原有的樣子，也不及許多自然現象那麼迷人。這是一個完全空洞的藝術宣告。”
對佩格倫來說，反對意見只是證明，即使是發射前軌道反射器也能夠成功激發討論。他利用這個機會發表了一篇自己的文章，作出有力的迴應。對於把“無用”的東西放到太空中的批評，他寫道，“我承認自己有罪。我認為公共藝術是一件好事。公共藝術的“無用性”一點也不困擾我。事實上，這是一件值得去做的事情。”
更重要的是，一顆僅持續兩個月的小衛星，相比於大約2000顆衛星和50萬塊已經漂浮在軌道上的太空垃圾顯得微不足道。他寫道，該專案旨在“讓人們意識到，世界已經對太空造成了多麼嚴重的損害。”
他的論點讓我想起了我們在西科維納的一段對話。佩格倫對我說:“太空飛行的歷史就是核戰爭的歷史。洲際彈道導彈不是用來把人送上月球的。它們是用來炸地球的。”
佩格倫的衛星很可能與真正的軍事衛星一起搭上太空的便車，這是一個不可避免的現實，范登堡長期以來一直是軍事衛星首選的發射地點。事實上，佩格倫也曾為了地圖上的空白區域而拜訪過范登堡，他寫道，他想近距離觀察情報界的“天堂之門”，“一個幾乎完全致力於黑色專案的軍事基地”。
這樣的重疊只會讓專案隱含的批評更加尖銳:進入太空的唯一途徑，即使是在新商業化的航天工業，也需要來自軍方的支援。
如果一切按計劃進行，獵鷹9號火箭將於週六在范登堡發射臺點火，向南飛行，穿過遼闊的海洋，朝著南極洲的軌道飛行。佩格倫和工程師們也會到場，博物館還在附近的一個公園舉辦了一場觀展會，可以清楚地看到發射過程。
發射後大約一個半小時，Spaceflight? Industries的發射單元將與火箭分離，在未來五到六個小時內，將展開有效載荷，首先是15個較大的微型衛星，然後是49個立方體衛星，其中就包括軌道反射器。
發射單元內裝有軌道反射器的艙門會開啟，底部的彈簧會將其彈入太空。大約10小時後，一個業餘無線電訊號會將保持裝置關閉的光譜線融化。盒子將開啟，另一個無線電訊號將觸發壓縮二氧化碳罐，鑽石形狀的氣球將從衛星體後面拖出，膨脹到100英尺長。
在24小時內,團隊將從Norad獲得跟蹤資訊。在一到兩天之內，人們將能夠在天空中找到軌道反射器的身影。
然後，也許兩個月後，它就會消失。部署在類似軌道的正常立方體衛星可能會在空中停留20年之久,但隨著每90分鐘繞地球一圈，氣球帶來的阻力將使得軌道反射器的高度逐步降低，最後重新進入大氣層燃燒殆盡。
當然，即便是兩個月的估計也更像是一種有根據的猜測;即便假設完美的發射仍然有許多變數，從太陽輻射到氣球的膨脹方向，到無法預料的阻力，再到通訊問題。
“它本質上就是一個混亂的系統，”佩格倫告訴我。“你不能準確地預測它會發生什麼。”但那就是太空。這也是藝術。”