比月亮亮八倍,“人造月亮”项目为什么停了?
地球上只有一个月亮,所以当夜幕降临时,我们只能看到一个月亮,它承担着夜晚“指路”的重任。但由于地球自转有一定角度的倾斜,并不是每个地方都能在夜间得到月球的“光顾”。比如一年中高纬度和极地会有极夜,有一半时间看不到月亮。
为了解决这一问题,俄罗斯在20世纪90年代初提出了利用空间站制造“人造月亮”的设想。最终,他们也做到了。1993年2月4日,在和平号空间站上,利用反射镜成功将太阳光反射到俄罗斯高纬度地区。据说夜间地面出现一个直径约4公里的巨大光点,这是人类第一次实现“人造月亮”的设想。
实现人造月亮有两种方式。一种是制造一个人造光源,然后把它高高地挂在太空中。另一种是利用反射装置将太阳光反射到太空中,然后将反射光照射到地面上。第一种方法的难度系数远高于第二种方法,因为如果人们想让光源覆盖尽可能多的地方,它的尺寸就要尽可能大,把这个庞然大物运送到太空是个大问题。
相比之下,通过反射太阳光来制造“人造月亮”更可行,俄罗斯上世纪90年代实现的人造月亮也遵循了这一原理。项目成功后,生活在高纬度地区的人们以为可以摆脱极夜带来的困扰,却没想到项目因资金问题而中止。从那以后,再也没有一个国家做过同样的事情,直到2018中国四川成都的一个科研会议发声。
研讨会名为“天府系统科学研究会”。2018年,他们提出要建造具有自主知识产权的“人造月亮”,并计划在2020年完成这一目标,2023年再发射两颗人造月亮。按照原定计划,这三颗人造月亮将在夜间不同时段“值班”,以保证整晚都有月光照射。除了增加照明,据了解,该项目更多的是为了省电。
研究所的科学家们计算过,如果每个人造月亮的亮度是自然月亮的8倍,那么黑暗中就会出现3个人造月亮,轮流与自然月亮“工作”,一年可以节省几十亿的电费。几十亿的电费不是一个小数目。估计很多朋友会觉得人造月亮项目挺靠谱的,但是2020年快过去了,我们还没有看到天府系统科学研究会研制的人造月亮。
在我们看来,月亮发光不是因为它是光源,而是因为它能反射太阳光。从太空的角度来看,月球是一个球体,它围绕地球旋转,所以一天中总有一段时间处于太阳和地球之间,所以在地球上看到的月亮是明亮的。其实这是因为太阳光在月球表面有不同程度的散射,散射光照射到地球上形成了我们看到的月光。
人造月亮的原理和自然月亮类似,就是建造一个足够大、反射率高的装置,然后送到太空中的指定位置,最后利用光的反射把太阳光输送到地球上找不到月光的地方。那么上面提到的“人造月亮”可行吗?
首先,从技术层面来说,做一个高反射率的器件是非常困难的。我们可以模仿月球的球面来塑造人造月球,但如何选择覆盖其表面的材料成为了技术难点。因为该装置需要在太空中经受复杂而强烈的空间辐射,然后将太阳光准确地反射到某个区域。
除了相关技术,似乎没有必要建造人造月球。与高纬度地区相比,中低纬度地区可以受到自然月光的照射。可以说俄罗斯人造月亮是为了给高纬度地区提供照明而建造的,但是在中低纬度地区使用人造月亮进行照明似乎没有必要,因为人造月亮的照明是有限的,而现代中国社会并不缺乏照明。省电费是另一种说法。
太阳炮的威力与凹面镜的大小和位置有关。至于它的实现效果,根据记载,德国科学家曾做过一个假设,它可以利用太阳光的反射,让一座城市在笼罩地球后燃烧起来。可以看出,太阳炮的原理和人造月亮差不多,不同的是德国纳粹想用它做武器,而现代科学家想用它做照明工具。
从这个对比中也可以看出,技术是一把双刃剑。如果用得好,它会帮助我们穿过荆棘,如果用得不好,它会在背后捅我们一刀。