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長按識別二維碼，收看 2018 年《麻省理工科技評論》區塊鏈商業峰會
今年年初的 1 月 12 日，印度以一箭多星的方式發射了一枚 PSLV 火箭。 這原本是一次很尋常的發射任務，但上週五，知名科技網站 IEEE Spectrum 曝出，該次發射任務中， 火箭所搭載的隸屬於 Swarm Technologies 公司的四顆衛星並未取得美國聯邦通信委員會（FCC）的授權， 消息一出業界大為震驚。
因為這是歷史上第一例“商業衛星違規發射”。
圖丨印度 PSLV 火箭發射
根據了解，1 月12 日的這次發射PSLV 火箭的主載荷是印度的一顆測圖衛星，同時還包括有其他國家的數十顆立方星，比如有行星資源公司（Planetary Resources）為未來小 行星採礦所準備的測試航天器、加拿大Telesat 公司的一顆寬帶通信衛星，以及英國的對地觀測衛星Carbonite。 當然，還有的就是這次事件的主角 SpaceBee-1、2、3 和 4 四顆衛星。
圖丨印度國家航天機構_ISRO 給出的搭載載荷清單
而作為這四隻 “ 太空蜜蜂”（SpaceBees）的主人、同時也是這次醜聞的始作俑者，來自矽谷的創業公司 Swarm Technologies 至今也沒有對這件事情做出什麼正面回應。
更為蹊蹺的是，早在發射之前的一個多月，在美國負責衛星頻譜分配的 FCC 就已經以安全為由明確地駁回了 Swarm 衛星任務申請。
現在， Swarm 瞞天過海、擅作主張地將衛星送發射升空的舉動，不得不讓 FCC 擔心： 這幾個 “ 小傢伙”很有可能會擾亂太空中其它航天器的正常運行， 嚴重的話甚至有可能會因此引發衛星相撞事故。
“初生牛犢不怕虎”？
FCC 對此事的態度和處理方式是完全可以理解的。
畢竟，作為美國政府一級的權威機構，他們代表著美國政府對太空資源分配利用的態度和立場，影響著美國通信政策的走向。 如此“業餘”的事情一旦發生，外國的航天機構和公司都會對 FCC 乃至美國能否遵守太空法規產生質疑。
而從美國國內的角度來看，珍貴頻譜資源的出售也是美國財政的一項來源， 私自發射無異於嚴重的揩國家油的行為 ，起到的也是一個極其壞的示範作用。
一怒之下，FCC 在上週三給Swarm 發了一封警告信，對其進行了嚴厲的懲罰，不僅撤銷了對其下個月即將發射的四顆衛星的授權，兩家與Swarm 有業務往來 的《財富》100 強公司也被捲入了漩渦之中，恐將受到牽連。
FCC 還強硬表態，“ 如果 Swarm 不能對此次違規發射給出一個合理的理由，那麼這家公司將再也見不到他們規劃中的衛星網絡從構想變為現實了 。 ”
那說到這裡，我們不禁會疑惑，這家 Swarm 公司究竟是何方神聖？ 它哪裡來的勇氣敢公然與官方背道而馳？
Swarm Technologies 公司創立於 2016 年，總部位於矽谷的門羅帕克。 公司的創始人是兩位非常傑出的工程師。
圖丨 Sara Spangelo
其中，公司的 CEO Sara Spangelo 是加拿大人，曾經在 NASA 著名的噴氣推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory,JPL）工作過，2016 年跳槽到了谷歌。 在谷歌期間，她供職於大名鼎鼎的 Google X 實驗室（即後來分拆獨立出來的 X 公司），領導了一個團隊從技術和市場兩方面對月球探測項目進行論證和探測器設計。
公司的 CFO Benjamin Longmier 同樣擁有十分驚豔的履歷。 在 2015 年，他將自己創辦的臨近空間氣球探測公司 Aether Industries 賣給了蘋果公司，隨後在密歇根大學任教。 同時他還是 Apollo Fusion 公司的聯合創始人，這家公司的業務也是圍繞著太空展開，主要為人造衛星提供新型電推系統。
圖丨Benjamin Longmier
兩位業內的風雲人物聚集在一起，自然是要搞件大事： 他們要打造一套完整的天基物聯網通信網絡。
Swarm 公司的創始人認為，隨著物聯網（IoT）技術的發展，在萬物互聯的時代，全球將會有數以十億記的物聯網傳感器在同時工作，這些傳感器需要通過互聯網來進行數據交換。 而以當前全球的網絡狀況來看，在廣大的農村和落後地區，無線網絡支離破碎，而更加廣闊的大海之上更是沒有網絡信號的接入，這勢必不能滿足物聯網的要求。
而如果要解決這一問題，仰望星空發展天基物聯網星座不失為一種出路。 但目前的衛星通信仍然十分昂貴，如何降低成本也就成了 Swarm 公司的當務之急。
按照規劃，他們所將打造的衛星網絡將有希望實現一個數量級幅度以上的成本削減。 Swarm 表示，目前 其集成傳感器和數據中繼平台的成本只是現有的衛星系統, 如 Iridium 的 1/400。
如果 Swarm 的天基物聯網通信網絡計劃可以完成的話， 那麼全世界範圍內的汽車、船舶、飛機都將可以實現非常方便且廉價的連接，我們的生活也將會隨之產生十分重大的改變。
圖丨 Swarm Technologies 公司在 2018 年 3 月提交 FCC 的文件, 展示了其想要打造的衛星物聯網
其實，美國國家科學基金會 (NSF) 也認可過他們的工作，並頒發了 Swarm 公司小企業創新研究獎（Business Innovation Research，SBIR），獎金為 22 萬美元。
也正是憑藉著對自己系統的信心，Swarm 開始籌劃衛星的發射。 此次違規發射的四顆衛星的作用就是對 Swarm 公司的硬件和算法的一次實打實的演示，預計將於地面站進行長達 8 年的數據交換。
就在 2017 年 4 月, Swarm 公司邁出了十分關鍵的一步——向 FCC 提交了第一份申請， 申請了一個由四顆衛星和兩個地面站組成的測試群組，即 1 月份在印度升空的那四顆衛星。 每顆衛星只有 10 厘米 x10 厘米 x2.8 厘米大小, 大約是標準的立方星（10 立方厘米, 或者是 1U）的四分之一。 遺憾的是，這次申請沒有通過。
到了 2018 年 1 月份，他們又向 FCC 提交了四顆新衛星的申請，這一次衛星的體積更大，也更符合傳統立方星的設計要求。 幸運的是，僅僅幾週他們就得到了 FCC 的允許。 沒有意外的話，Swarm 計劃在 4 月份的時候借助火箭實驗室（Rocket Lab）的火箭從新西蘭完成了這四顆衛星的發射。
圖丨 Rocket Lab 的電子號火箭
但不幸的是，“意外”發生了， Swarm 在第一次申請沒有通過的情況下，擅自發射了衛星，此舉直接連累了其第二次發射。
FCC 為什麼沒有批准？
Swarm 的網絡系統仍然存在著諸多的缺陷和問題， 但 FCC 最“嫌棄”的，其實是它衛星的尺寸。
Swarm 的首次申請未通過，是因為其首批衛星只有 10 厘米 x10 厘米 x2.8 厘米大小, 大約是標準的立方星（10 立方厘米, 或者是 1U）的四分之一。 不過，Swarm 其實對此甚是驕傲，稱這是 “世界上最小的雙向通信衛星” 。
圖丨 佐治亞理工學院航空航天教授、軌道安全專家 Marcus Holzinger
但衛星微型化卻有著非常大的風險。 佐治亞理工學院(Georgia Institute of Technology) 航空航天教授、軌道安全專家Marcus Holzinger 表示:”由於物體的大小低於1U, 就很難追踪, 這意味著很難判斷軌道上的兩顆衛星是否是保持著 相連的狀態。在這種情況下，對軌道產生干擾的高速物體對於衛星來講都將會是災難性的。”
Swarm 公司自然是意識到了這個問題，他們的解決辦法是在每一顆衛星上都安裝了 GPS 裝置，可以根據需求隨時進行定位。 除此以外，他們還使用了美國海軍空間與海戰系統司令部(SPAWAR) 研發的實驗性被動雷達反射器覆蓋了衛星的最小的四個面，這一舉措將是衛星的雷達側面圖增強了10 倍。
儘管如此，FCC 依舊不買賬。 在經過了連續幾個月反反复复地通信溝通之後，美國聯邦通信委員會實驗許可證分支機構主管 Anthony Serafini 在去年 12 月份的時候給出了最終的回复。 他犀利地指出，Swarm 公司的雷達反射器只在一定頻帶內運行，並不能被美國的地面空間監視網絡完全覆蓋到，他還提到，衛星搭載的GPS 裝置也不能保證萬無一失，只有在衛星處於 工作狀態的時候才能使用。
不僅如此，Serafini 還十分嚴肅地講:“在沒有找到可以有效跟踪 1U 大小航天器的方法時，我們就無法避免航天器發生碰撞的可能。 因此，考慮到太空中航天器的安全和公共利益，我們駁回了 Swarm 的申請。 ”
圖丨下圖為 2017 年 FCC 文件所展示的 Swarm 衛星渲染圖，上圖為 ISRO 展示的衛星圖片
這之後發生的事情就是我們現在所看到的： Swarm 在沒有取得 FCC 授權的情況下發射了衛星，FCC 對 Swarm 進行了嚴厲的警告和懲處。
對此，衛星數據公司發射主管Jenny Barna 進行了解釋，“如果是採取一箭多星的發射方式，那麼附屬載荷（類似Swarm 的衛星）在被整合進整流罩之前往往需要經過一系列的認證手續 。”
圖丨一月份 PSLV 的那次發射總共搭載了 31 顆衛星
但Barna 也承認, 當搭“順風車”的衛星越大的時候，獲得許可的過程越棘手，“對於那些非主要客戶來講，這種監管工作就顯得過於繁瑣了。如果是按照矽谷的做事 風格來講，一切的流程都必須滿足快速迭代的要求，很有可能你在沒有選好頻段、沒有選定發射商的情況下就已經開始衛星的設計製造了。 甚至有可能當‘Swarm 們’還沒有獲得 FCC 的批准他們就已經把搭載衛星的火箭送上發射台了 ，只待 FCC 一經答應就立馬點火升空。 整個過程一氣呵成，完全不拖泥帶水。 ”
不過，也並不是所有人都會為 Swarm 的“愚蠢”舉動開脫，此次為 Swarm 提供發射撮合服務的 Spaceflight 就認為，這次事件的責任在 Swarm 一方。
Spaceflight 公司總裁Curt Blake 就坦言，“取得FCC 的許可是衛星企業的事情，與發射商無關。從更具普遍性的角度來講，並沒有獲得許可就不應該申請發射，這應該是一種基本 常識。”
未來可能還會有違規發射
但如果我們拋開這件事情，放眼整個微小衛星發射的行業就會發現， 未來這種事情絕不是個例，仍有可能會再次發生。
根據今年1 月30 日SpaceWorks 公司發布的《2018 年微納衛星市場預測報告》顯示，2017 年有超過300 顆微納衛星發射升空，未來5 年內將發射2600 顆微納衛星，而這些衛星絕 大部分都將採取“搭順風車”的形式升空。
圖丨2018 年微納衛星增長預測
面對如此龐大的體量， 無論是 ISRO 這樣的火箭發射機構還是 Spaceflight 發射服務提供商都無法做到面面俱到，保證每一個客戶拿到了 FCC 的許可證。
而從事微小衛星研製的創業者們也並不完全懂得這其中的一些規範，Gomspace North America 公司首席運營官 Elizabeth Driscoll 就說過，“ 有些新玩家對這些過程並不熟悉 。 ”
在這種情況下，只要有漏網之魚，就相當於是放開了“自由發射”的口子，任何企業都可以隨意發射他們自己的航天器了。
但是這樣做所帶來的後果將是災難性的，未來太空中很有可能會充斥著由這些微小衛星所帶來的太空垃圾，它們以極高的速度在太空尤其是近地空間橫衝亂 撞，但凡是撞上航天器或在艙外作業的宇航員，都將引發難以想像的事故。
所以，借 Swarm 的這次事件，或許我們也應該有所反思， 當每一個太空玩家都希望征服星辰大海的時候，是時候該有人站出來為太空立法，這既是人類文明的拓展和延續，也是我們對頭頂這片星空應有的敬畏。
-End-
