我国第一颗“人造月亮”咋没了下文?亮度是月亮8倍,可代替路灯
人造月亮,听起来不可思议,可实际上真的有人想这么干,甚至已经有人付出行动,虽然以失败告终,但是人造月亮这个有点天方夜谭的话题,还是吸引了许多天文谜的极大的兴趣,人造月亮真的可行吗?它将会给我们的地球家园带来什么呢?
什么是人造月亮?
早在三年前的2018年,《科技日报》就刊登了一条惊人的消息,一个名叫“天府新区系统科学研究会”的机构,声称将在2020年之前,在成都地区的上空,发射一颗“人造月亮”,用于解决城市夜晚的照明问题,也就是说,2020年之后的成都,当你走到玉林路尽头,坐在小酒馆的门口,抬头一看,天上竟有两个月亮,一个是纯天然,而另一个是人造的。
甚至,更疯狂的计划是同时发射三面发射镜,将等分360度的轨道平面,三颗“月亮”交替运行,从而实现对同一地区24小时不间断照明。
确切地说,所谓的人造月亮,本质上应该是“一种携带大型空间反光镜的人造空间照明卫星”,简单地说,就是在距离地球500公里的近地轨道,放置一枚巨大的镜子,镜子反射太阳光,到了夜晚就像是月亮一样。
我们都知道,由于地球、太阳、月亮三者之间的位置关系,地球自转一圈就是一天,当地球处在太阳“背光”的一面,就是我们所说的夜晚,这时候地球的光源,只能来自反射太阳光的月亮(月亮本身是不发光的),相比于白天,夜晚的月亮光线显然要暗得多,而“人造月亮”就是利用相同的原理来增加反射光线量,来增加地球的照明。
据测算,人造月亮可以解决成都3600至6400平方公里区域内24小时照明问题,而且光照强度是“原版”月亮的8倍,人造得比原版的还要亮,其实也不难理解,因为“原版”的月亮,一是离地太远,38万公里,光线通过大气层各种衰减,达到地球已是强弩之末了,再者月壤本身对光线的反射率本来就不高,至少相比纯镜面反射的“人造月亮”要低得多。
想象一下就知道“人造月亮”的构想有多美好,夜晚路灯可以下班了,以成都地区50平方公里为例,光是电费就可以节省12个亿,如果连同电线杆等一系列基础设施节省的费用都算上,那效益绝对可观。
现在,当我们站在2021年的时光轴上,看三年前这个“人造月亮”的构想,只能说是:理想很丰满,现实很骨感,成都的夜空还是一轮明月,清辉依旧。
“人造月亮”到底是卡在哪个环节?是构思流于空想?还是执行难度太大?或者根本就不可能?问题的症结到底在哪里呢?
美俄失败的“人造月亮”计划
理论上说,人造月亮的的技术原理并不复杂,就是在天上放一个“大镜子”,反射太阳光,美国,俄罗斯等航天大国都层对此进行过深入的研究,甚至俄罗斯在1999年还曾付出过实践,只可惜以失败告终。
俄罗斯由于大片国土都地处高纬度地区,每年极夜时间很长,为了解决高寒地带的夜晚照明问题,就诞生了一个名叫“旗帜”的人造月亮计划,科学家设计了一个巨大的反光板,由进步号宇宙飞船,运送到离地350公里的近地轨道,这个直径达到25米的人造月亮,重量只有4千克,如果发射成功,所有和平号经过的国家,俄罗斯,捷克,法国,加拿大,都会陆续出现一束来自太空的光束,光束的直径在5到7千米的,亮度是月亮的10倍左右,足以看书读报。
展开的太空薄膜镜面外观
这个代号为“旗帜”的阳光反射镜装在一个镜包之中,由8瓣厚度仅为5微米的超薄镀铝膜片组成,镜瓣之间由32根线连接,当打开镜包,镜瓣会因为离心力的作用而自动展开,成为“人造月亮”,不过遗憾的是,由于阳光反射镜膜在展开时与飞船天线发生缠绕,导致打开失败,此后历经两次修正,仍然没能解决问题,最后俄罗斯宣布终止计划。
美国的计划更疯狂,NASA曾设想把“人造月亮”建在火星轨道上,可利用300个直径150米的反射球,组合成一个1.5公里宽的“反光镜”,将太阳光反射到火星表面一公里宽的区域,使火星表面的温度从零下60度提升到20度,这样,宇航员登陆火星就不用身着厚厚的航天服,自由活动了。
近年来,面对全球变暖的大趋势,NASA的科学家们又脑洞大开地给“人造月亮”赋予了新功能,利用巨大的反光镜,把一部分太阳光反射到地球以外的空间,以达到给地球降温的效果,不过这些计划都未能付诸实践。
“人造月亮”难点在哪里?
首先,“人造月亮”本质上就是一块挂在天上的反光板,可这个反光板必须要满足三个条件:够长、够薄、够结实,这些都还好说,最关键的是必须精准照射,稍有偏差就会谬之千里,假设反光镜面安置角度偏差一度,照射到地面的误差范围绝对在10公里以上,再说光束本身就具有发散性,想把光线精准控制在划定范围内,难度非常大,如果不能做到精准控制,那就成光污染了。
再者,我国的国情和俄罗斯不一样,大部分人口密集区域地理纬度并不高,对于人造月亮的需求也并不迫切。
还有一点就是,即便真的发射了人造月亮,也绝对是一件“烧钱”的赔本买卖,从制造到发射、再到后期的维护,每年预算经费绝对超过节省的12亿电费。
至于大家关心的多个月亮夜晚同时出现,会不会造成生态破坏,打破动物遗传作息规律?科学家认为,人造月亮的亮度也只能达到黄昏时分,对于生态影响不会太大,但是两个月亮势必会对动植物作息生长会有一定的影响大,但这种影响具体到什么地步不好说,应该也不会太大。