我倆都是業余無線電愛好者。起初是我先生喜歡，我跟著他學。我們用的是 Software Defined Radio （SDR 軟件無線電），一個很小的， USB 一樣的設備。 SDR 在無線電領域是顛覆性的技術。以往要接收不同的頻率，對硬件要求不盡相同。現在可以用軟件去解調接收頻率，就一下打開了很多可能性。
也就是在擺弄這些玩意兒的過程中，誤打誤撞， 我們發現可以用無線電“捉衛星”。
NOAA 1961年繪制的 TIORS 氣象衛星示意圖 | 來源：NOAA
捉衛星
這里的衛星，指的是美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）自上世紀 60 年代開始，陸續發射的一系列氣象衛星。一旦發射后， 因為無法像地表上的設備那樣升級，在地外軌道的它們凍結在自己的技術時間里。如今，當中有許多已經不再具備實際功能，但它們仍繞著地球一圈圈飛行，并使用古老的廣播信號技術，持續不斷向地面傳輸信息。
當它們經過你的上空，會發生幾件事： 衛星攜帶的攝像機掃描地球表面，拍攝圖像——圖像信息被轉譯成電子信號，即刻傳回地面——地面站接受信號，將每個嗶嗶聲轉換為一行像素，拼成一張完整的云圖。
如果能接收到這些信號，你就能拼出一張獨一無二的，展現出此時此地大氣狀態的圖片。
2019 年夏季北極野火頻發，NOAA 的氣象衛星捕捉到實時影像，圖中紅黃色的亮點為火災發生地 | 來源：NOAA
卡片：劉昕接收的 NOAA 15-19 是 TIROS 系列氣象衛星的一部分。它們約每 101 分鐘繞兩極運行一次，每天環繞地球約 14 圈，提供兩次的全球覆蓋。它們通過一片天空最久需約 16 分鐘，這段時間內，一個地面站可以接收到沿其路徑約 5800 公里的圖像。
一開始就是覺得有趣，我們跟著網上的教程，別人買啥就跟著買啥——喜歡“捉衛星”的人們在網上形成了一個駭客社群，熱衷分享各種設備和方法。
設備要求并不高。網上可以買到完整的工具包，但 疫情似乎加強了人們與外界建立聯絡的愿望，設備一度斷貨。那時候疫情正盛，我們也不希望接觸太多物流包裹，就用家里現有的器材“湊合”了一下，比如天線，就是用一個 MUJI 掃帚綁上銅線做的。
可以追蹤衛星位置的軟件有很多選擇，我們用的是一個叫 Predict 的 python 程序，來獲知這些衛星什么時候會出現，以及從哪個方位出現。
衛星的信號出現后，你就手持天線，對準那個位置，跟著它移動的軌跡劃動。一顆衛星完整地從天際線的一邊劃到另一邊，大概需要十分鐘。
每一次衛星劃過，它的起降位置是不一樣的，也不一定是正上空。它可能始終處于一個離你很遠的斜角， 你要有一個很模糊的估計，用掃帚天線去追隨一個宇宙中看不見的東西。
劉昕拿著自制的天線尋找衛星的位置 | 來源：受訪者供圖
聽到的每一聲嗶嗶，都會在電腦上實時生成一行圖片信息。
盡管我始終仰著脖子，眼睛盯著天空，但真正幫助我確認目標位置的還是聲音。我要非常認真地去聽信號，通過聲音強弱判斷角度有沒有偏差。逐漸地，我掌握了一些經驗，當那個嗶嗶聲比較明亮清脆的時候，很明顯信號最強；一旦信號開始有一些雜音和噪音，就知道是偏離了。
第一次“捉衛星”的嘗試，接收的圖像并不太好。時間上有一點晚，而且我沒意識到衛星移動的速度還蠻快的，動不動就錯過了。一片混亂下，收到了一些信息，但有很多雜音，圖也沒有出現，大部分都是一片漆黑。
大概五六次之后才熟練起來。
那信號好比守時的敲鐘人，每 60 到 90 分鐘就會出現一次，咣咣撞響我的腦殼……它們高懸在距地 300 到 2000 千米的軌道，用一場足球賽的時間繞地球運行一圈。
——《大音》，陳楸帆受劉昕的項目啟發寫作的短篇小說
做一個“捉衛星”的人，我覺得最難之處，反而不是在硬件或是技術，而是耐心。如今的人們是沒有什么耐心的—— 如果說一件事情要發生，我們恨不得立刻就得到反饋，一按播放鍵就開始。
捉衛星，很多時候都要看天氣、看時間。你面對的情況非常隨機，可能是晚上，或大清早的某一個時刻。你要提前安排好，有時要爬到屋頂，甚至開車去海邊，為了一個更好的視野。
雖然衛星劃過只用十分鐘，但每次接收，我們都需要爬上爬下，搭建并調整設備，前后加起來得要 40 分鐘。 這就像寫一封信，要去郵局，貼郵票，放到信封里，再寄出去，身體力行的過程其實是最難的。因為生活中很容易被一些七七八八的事情影響，心里就會想：還要跑上去，好麻煩。
但對于如今的人們，在電腦或手機前一待幾個小時，大家反而會覺得很簡單。
我們跟物理世界的關系在慢慢地發生變化。 什么比較辛苦？什么比較簡單？標準發生了變化。40 分鐘，消耗在社交媒體上轉瞬即逝，但要叮叮哐哐地跑到自家屋頂上做這樣一件事，就常會犯懶、不想干。
后來，我跟香港的 M+ 博物館合作，做了一個叫《地表之下 別無他物》的項目，“捉衛星”的網頁版。每當衛星從香港上空劃過，放置在香港的天線就會實時地將信號展現在網站上。但如果此時正好沒有衛星經過，頁面上就是一個倒計時，你需要等。
倒計時 | 來源：《地表之下 別無他物》項目網站
結果，收到很多反饋，說：能不能放個重播？可以快進加速。 我心想，你都不需要爬到屋頂，在電腦前等一等都沒那個耐心了么？
此時一顆衛星正從香港上空劃過 | 來源：《地表之下 別無他物》項目網站
被閃電蹭了一下
《地表之下 別無他物》的項目是疫情期間啟動的，去香港很困難，所以找了當地的業余無線電愛好者協會 HARTS 來搭建這個天線。
在他們的幫助下，我能使用的設備變得更加專業了。我之前在紐約用的是很簡單的 Inverted vee antenna，一個 V 型的天線；在香港用的則是 Quadrifilar helicoidal (QFH) antenna，螺旋式的。 V 型的話，相當于只有 V 的內角部分可以接收到信號，所以我拿著的時候還要一直跟著衛星跑。螺旋式的接收范圍就大得多，不需要人為控制方向，省了不少力氣。
最早的版本還要更簡單，就是一根棍子。很多人在老式電視機或者車子上都見過，一根很有彈性的桿子，就是那樣的。
螺旋天線 | 來源：受訪者供圖
對一開始去嘗試“捉衛星”的人，我比較推薦從正上空劃過的類型開始。這樣早期成功率比較高，可以鼓勵你繼續做下去。盡量找一個開闊的屋頂，或者去海邊。
因為早期的失敗情緒很容易積累，讓人想放棄。我也有過。
云圖讓人們從鳥瞰的尺度，掌握特定時間的天氣狀況，也同時展現出外界的干擾和設備的誤差。 因此具體的位置很重要，一棵樹、幾棟樓的遮擋都會有很大影響。
一開始，我家院子里就收不到，位置太低了。挫敗感讓我都不太想弄了。還是后來房東說，你們可以去屋頂再試一下，發現效果果然好很多。
但在呈現出圖像的時候，這種誤差有時反而變得有趣起來。有張圖片我記憶特別深刻：當時是在海邊接收，圖像本身的效果很好，但獨獨有一塊兒就感覺像被“蹭”了一下。其實接收并沒有出現問題，但當天電閃雷鳴。我們想，那個被“蹭”了一下的部分，應該是閃電造成的，因為也是電磁波。
這就挺奇妙的，感覺是閃電在里面留下了自己的足跡。
圖像從上至下三分之一的地方，有一道被干擾的波紋 | 來源：受訪者供圖
還有幾張是比較明顯的，接收得不太好，數據出現了一些誤差，比如這張 2020 年 7 月的。
來源：受訪者供圖
但做展覽的時候發現，有些觀眾倒更喜歡這些早期的圖像?？赡芤驗榭瓷先ケ容^混亂，沒有那么清晰。在紐約的時候，我前后至少嘗試了十來次捉衛星， 到后期，越來越熟練之后，圖像反而變得雷同了。
我也嘗試做過一些更加藝術化的呈現，自己用 Java 寫了一個程序，對收到的信號數據進行處理，顯示出信號從上往下跌落的效果。
2021 年，劉昕個展《寰宇之下》現場 | 來源：受訪者供圖
穿過堅固之物
無線電技術非常吸引我的地方，是 它把一些常被認為堅固、不可觸摸的龐大系統，打開到我們這些普通的業余愛好者也可以接觸到的領域。
我們就在自家窗臺上搭建了一個接收這些信息的“地面站”。 整個紐約市，一直到甚至另一個省，所有的飛機起降信息都被投影到我們家一個小小的電視機上。
電視機屏幕上顯示了劉昕住處周邊的航班起落信息 | 來源：受訪者供圖
當時只是覺得很好玩。直到有一次，我們在家里開 party，把這個實時畫面投到了臥室墻上，有個朋友就看到了。
他是當地一個非營利組織的成員，叫 Public Lab。他們有一些關于環境的項目，比如用熱氣球飛一個簡易的相機，去看有沒有人偷偷砍樹。
那年美國發生了一個很重大的環境事件。石油公司要去開發北達科他州一個叫 Standing Rock 的地塊，本地的原住民就發起了抗議?？棺h鬧得非常大，持續很久，好幾個月。期間，出現了一個問題，就是他們常會被一些小飛機騷擾。
那種六人座的小飛機，飛得很低，跑到抗議者集結的營地旁邊，發出巨大的聲音，有時甚至會噴灑不明液體，很嚇人。但又飛得很快，他們也沒法知道這些飛機是哪里來的。
朋友看到我家的裝置之后，就問我們能不能幫 Standing Rock 的人做一個類似的系統，來調查那些飛機到底是哪里來的。 結果，通過一臺電腦、一個 20 美元的軟件無線電和幾圈金屬線，我們真的拿到了這些飛機的信息。
最終，通過這些數據和美國信息自由法（FOIA），本地居民得以將這些騷擾者告上法庭，追究他們的責任。
無論飛機或衛星，直到現在，很多信息基建仍在用無線電進行數據傳輸。它們很龐大，至關重要， 卻也正因為這種龐大，導致相對而言更新換代的速度也比較慢。這些大型物體之間，像 FM 廣播一樣不斷喊話，如果你能“聽”到，就有了進入一些大型系統的通道——這在如今的光纖、5G 技術下是很難想象的。 或許無線電聽起來很陳舊，但“陳舊”反而帶來了開放的可能。
人類世開始了
如果說在紐約的嘗試還只是處于對無線電的愛好，當我開始跟 M+ 合作網站的時候，就從早期的實驗進入到一個創作的過程。
這個過程當中，我開始對軌道攝影的歷史，對于地球作為一張圖片是如何被生成的，變得很感興趣。
對絕大多數人來說，地球意味著經典的藍色星球照片—— 比如 1968 年，“阿波羅 8 號”宇航員從月球拍攝的《地出》。 除了宇航員，很少有人真正地這樣看過地球。
《地出》| 來源：Wikimedia Commons
我們通過圖像來認識自己所生活的星球。 而這些為了觀測氣象而被發射上天的衛星，在提供這些早期視角的過程中，扮演了非常重要的角色。
當我去做捉衛星這樣一個小實驗的時候，就很自然地開始看這些氣象衛星的歷史，以及這些圖像返回之后，對地表上的政治還有人文所產生的影響。它關乎到衛星技術的歷史，也關乎氣候學、天氣控制，比如一個國家如何去了解自己的天氣，改變自己的天氣。
地球的整體第一次被我們看到時，人類世開始了。
—— 《地表之下 別無他物》網頁
而從個人角度，我也好奇是否能同這些退役衛星建立的一種更加情緒化和私人的聯系。過去的作品中，我還曾把自己的智齒，把土豆的種子送上太空（高度 160 到 2000 公里的近地軌道）。
一顆智齒，一顆土豆，一顆退役的衛星，這樣的尺度是讓我可以有聯系的、可以想象的。 他們都小小的，飄在那里，代表一種龐大的歷史，卻又是很小的一個載荷。
在這個裝置中，土豆種子在近地軌道上生活了 30 天。| 來源：受訪者供圖
參考文獻
[2] https://publiclab.org
[3] https://www.nesdis.noaa.gov/current-satellite-missions/history-of-noaa-satellites
[4] https://www.earthisanimage.com/preview
[5] https://www.mplus.org.hk/sc/magazine/sounds-of-the-universe/
[7] https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/03/Low_Earth_orbit
[8 ] https://www.nasa.gov/leo-economy/faqs
[9] http://www.diyspaceprojects.com/receiving-satellite-transmissions/
[10] https://www.xxxxxxxxxinliu.com/#/ground-station/
作者：翁垟
編輯：臥蟲
