地球实验室联合创始人Chris Boshuizen（左）、Robbie Schingler（中）和Will Marshall 图片来源：DEANNE FITZMAURICE 

大桶的家酿啤酒摆在餐厅桌子上，角落里摆放着一套架子鼓和吉他。在某些方面，“地球实验室”是你印象中典型的美国硅谷创业公司的模样。但你不会预期在这里看到空间卫星的精良装备。“我们不拘小节。”联合创始人Chris Boshuizen说。他正戴着松垮的圣诞老人帽为办公室节日聚会作准备。

Boshuizen将乙烯基薄板推向一边，然后进入他所谓的“足够干净”的房间。他踩过用来消除静电的一团胶带——静电会攻击卫星的电子部件。而越过另一条胶带，酒精就不允许带入了。一个架子上存放着该公司的产品：没有一片面包大的空间望远镜。

太空“鸽子”

两打这种名为“鸽子”的望远镜已经在绕地球飞行，成像率好到足以看清树梢、道路和建筑物。另外14架将随太空探索技术公司货运火箭进入太空。尽管更笨重的航天器能以更高的分辨率监视地球，但无法匹配地球实验室的产品蜂拥穿过同一区域的重复率。如果该公司能发射150~200架“鸽子”进入轨道，那它将能每天为整个地球更新快照。延时拍摄能展现河水泛滥、森林变化和城市道路建设随着时间的改变。

变化是问题的实质，也是对研究人员和商业客户的主要吸引力。Boshuizen表示，迄今为止，该公司已经吸收了1.35亿美元的风险投资。

Boshuizen从架子上取下一架“鸽子”。尽管它是为地球轨道飞行而设计的，但Boshuizen拿着它就像拿着手机。他并不担心出现损坏，因为其中的电子器件与手机的价格类似。许多“鸽子”在轨道上停止运行或掉入大气层被烧毁。但不用担心，因为更多的“鸽子”已经作好了飞翔的准备。

数十年来，工程师一直在努力建造卫星，不惜费用，并花费数年时间进行完善。来自17个国家的1000多人已经参与建造了耗资80亿美元的詹姆斯·韦伯空间望远镜，该工程已经花费了10年时间。2018年，一旦发射后，韦伯望远镜将不再制造。而在地球实验室，“鸽子”一直在大规模生产，2015年，该公司希望将其生产率稳定在每月25架。每架“鸽子”的建造和发射成本低于100万美元。

大规模生产可以让工程师不断试验和更大胆地发射它们。在不到两年的时间里，地球实验室已经从“鸽子”1代发展到第12代。但已发射的“鸽子”的总量（99）与员工（105）的比例仍约为1：1。“原因是我们一直在雇佣员工，但我们也在不断生产。”Boshuizen说。

地球实验室大部分成功归功于他们决定将自己的雄心挤压到一个非常小的盒子里—— 一种名为立方体卫星的东西。这个卫星边长约有10厘米，2003年作为教学工具被首次发射升空。最初，它被研究生用于获得一些空间信息。但在大规模资金投入到消费性电子产品领域的推动下，该卫星大部分部件（无线电、计算机和太阳能电池板）的尺寸和成本直线下降，而其功能却在不断被开发。

同时，立方体卫星的建造者们已经发现了更廉价的新方法将其送入轨道：挤进更大卫星或搭载飞往国际空间站的货运飞船。哈佛-史密森天体物理学中心Jonathan McDowell表示，2014年，132个立方体卫星被发射升空，其中有93架“鸽子”。

McDowell表示，立方体卫星吸引了航空和航天业的注意力，并且改变了贸易和科学形式。“现在你看到的不仅是学生项目，军队和空间研究机构也在研发立方体卫星。”他说。

立方体卫星标准的联合创始人Jordi Puig-Suari也对此表示同意。“这些小东西已经准备好承担大任务了。”他说。而且，一家刚成立的公司在引领这一挑战，他补充道：“地球实验室是立方体卫星界的宠儿。”

计划初成

几年前，小卫星仍然神秘，但在美国宇航局（NASA）艾姆斯研究中心却不乏它们的身影。Boshuizen和另一位物理学家Will Marshall回忆道，一位艾姆斯的高级工程师挥舞着政府刚下发的智能电话，宣称它的计算功能比一般卫星还强大。为何不把智能电话发射升空？“我们最后很严肃地考虑了这个问题。我们把一部智能电话放置在真空中，而它仍然在工作。”实践证明，用于抵挡宇宙真空和辐射环境的价格昂贵的“抗辐射部件”并不是那么重要。

“或许你被所有东西需要太空级的这个概念欺骗了。”Boshuizen说。他注意到，毕竟宇航员仅在空间站薄薄的防护下使用平板电脑。（但在深空中，辐射更加强烈，这可能威胁未来立方体卫星到其他星球执行任务。）

2010年，Boshuizen和Marshall在艾姆斯组织了一个手机卫星团队。他们使用一台HTC Nexus One智能手机，重新设定了其安卓操作系统，并增加了备用电池和能将图片传回地球的无线电装置。总造价约3500美元。2013年，最初的3个手机卫星被发射升空。其中两个没有装配太阳能电池，但它们在电池耗尽前将拍摄下的图片传回了地球。“我们孤注一掷，打赌能将手机发射升空，并且能工作。我们成功了。”Boshuizen说。

甚至在手机卫星被发射之前，Boshuizen和Marshall就开始跟第三个朋友Robbie Schingler讨论这个主意的未来。Schingler目前为NASA总部首席技术专家。其实，三人之间早就彼此了解，2002年，他们相识于“空间一代峰会”。“那天我就认为他们是自己人。”Boshuizen说。

2010年12月，他们注册了自己的公司，最初公司名为Cosmogia。他们讨论了许多可行的经营模式。最终，他们认为地球成像任务可能风险更小，而且商业需求在不断增加。“坦白讲，我们之所以选择遥感任务，是因为我们有更大的成功把握。”Schingler说。

即使该团队没有资金，也无法给其他人支付报酬，像Ben Howard这样的艾姆斯工程师仍然愿意加入。“他们有如何做立方体卫星的大的规划，我也不认为他们是疯了。”他说。

走上正轨

2011年，他们定制了“彩虹大厦”，一幢有6间卧室的房屋，Marshall和Schingler租下了这里，志趣相投的人络绎不绝。在每周的沙龙中，不乏物理学家Roger Penrose和互联网活动家Lawrence Lessig等人的身影，Howard说，这幢房子很像一个“嬉皮士公社”，而其中充斥的却大多是技术极客。

在设计“鸽子”时，他们发现业余爱好者使用的Questar望远镜能很好地适合他们选定的尺寸，于是该团队开始着手订购所需设备。他们还来到利克天文台，设置了接收天线，并测试了其无线电的强度。“我们并不天真，我们出身NASA，也见识过设计卫星的所谓正确方法。我们也意识到自己正在做一些与众不同和具有风险的事。”

很快，他们装配好了大部分常备组件，并希望能将卫星发射升空。利用3位合伙人自己的积蓄，2013年4月，他们将产品送上了轨道科学公司的Antares火箭。

另一位早期雇员Michael Safyan表示，在“鸽子”1代诞生的6天里，他几乎没有睡觉。当位于英国的4.5米碟形无线电接收器捕捉到第一个图像时，该团队欣喜若狂。该图像是太平洋西北岸的一片树林，画质好到他们能数清树的数量。“我们不确定能否成功。”Safyan说，“事实证明我们走上了正确轨道。”

到那时，羽翼渐丰的公司搬到了旧金山的办公室里。更多的“鸽子”被送入轨道，它们传回的图片渐渐拼出了地球全貌。波士顿大学地理学家Curtis Woodcock表示，许多科学家也希望接收地球实验室的数据。

另外，其他图像公司正在开发用于以高分辨率监测油气管道的无人机。但Boshuizen表示，“鸽子”能对这些工作起到补充作用。“我将它们视为自己的顾客而非竞争者。”他说。 （张章）