成都一家公司準備在2020年發(fā)射人造月亮的消息鋪天蓋地,持續(xù)發(fā)酵,現(xiàn)在連國外的媒體,包括BBC、Time在內(nèi)的知名媒體,以及很多科技媒體,可以說幾乎所有媒體都在連篇累牘地報道。 但我到現(xiàn)在都還沒看到任何人對這顆特大“衛(wèi)星”的質(zhì)疑,難道只有我一個人覺得這件事是根本不可能實現(xiàn)的嗎?其它材料、大小、反光度什么的先不說了,直接切入最關鍵的吧。 人造月亮是什么?我們先來看看這個人造月亮究竟是怎么回事。 根據(jù)新華網(wǎng)轉載的科技日報的報道,這個人造月亮由位于地球軌道500公里處的三面鏡子組成,“3面巨大的反射鏡將等分360度的軌道平面”(原文),可將太陽光反射到地球上;3顆月亮交替運行,可以每天24小時固定照亮成都地區(qū)3600至6400平方公里的地表面積,亮度達到月亮的8倍,每年節(jié)約12億元的電費。 500公里軌道能行嗎?在500公里的軌道上?我的心咯噔一下,總覺得有點什么不對勁呢?我算了一下,在這個軌道上,人造月亮必須以7.62公里/秒的速度飛馳才不會掉下來,平均5668秒鐘,即94.5分鐘就會繞地球運行一圈,和國際空間站的91分鐘差不多。 不知道這3面鏡子如何能做到跑地球另一邊的美國去了,還可以照亮中國的成都地區(qū)呢? 百思不得其解之下,我突然看到新聞中說,到2022年要發(fā)射3顆人造月亮,眼前頓時一亮,地球軌道一周是360度,每顆衛(wèi)星只需管120度就夠了,原來該公司是這樣考慮的,真是太聰明……等等,人造月亮在500公里高度,怎么可能覆蓋到地球表面120度的區(qū)域呢?要覆蓋120度的區(qū)域,人造月亮必須位于一個和地球半徑高度相同的軌道上,所以此路還是不通。 人造月亮會被地球擋住看來在500公里軌道是永遠無法照在成都同一個區(qū)域的了,即使把人造月亮發(fā)射上天,它也會發(fā)揚國際主義精神,掃過地球上一個帶狀的區(qū)域。然而,500公里的軌道和地球的半徑6371公里比起來實在太低了,地球處于黑暗的一面只有極短時間可以被它反射的陽光照亮,絕大部分時間連人造月亮自己都被地球擋住了,哪里還能反射陽光呢? 有人可能會說,月球轉到地球后面的時候,怎么沒被擋住呢?這是因為月球繞地球旋轉的軌道面和地球繞太陽旋轉的軌道面有大約5度的傾角,看這張圖就明白了,地球的半徑是6371公里,地球到月球的距離是38萬公里,這個傾角足以讓月球運行到地球后面之后,太陽仍然可以照到它。事實上,只有很少的時候地球會擋住月球,這時候我們就會看到所謂的天狗吞月——月食了。 而人造月亮所在的500公里高度軌道,任你傾角再大,運行到地球后面后,太陽也不可能照到它,靠什么來給地面反光呢? 地球靜止軌道勉強可行既然500公里軌道高度不行,有人可能會靈機一動,能不能把人造月亮發(fā)射到地球靜止軌道,即赤道上空35786公里的高度呢?這樣它就可以固定在赤道上空,稍微斜一下屁股,就可照亮成都市區(qū)了。 我們暫且不管地球和人造月亮都在圍繞太陽運行的情況下,如何準確地控制它在35786公里的高空不停地撅屁股,把陽光精確地反射到成都地區(qū),我想知道的是,它會不會像在500公里軌道一樣,被地球的陰影給擋住呢? 按照地球自轉軸傾斜23.5度來看,由于地球半徑僅6371公里,簡單計算可知,在赤道上空9600公里以上的高度,太陽照射到人造月亮的光線就不會被地球擋住了。地球靜止軌道35786公里遠高于這一高度,所以這也是人造月亮能夠穩(wěn)定發(fā)揮作用的唯一軌道,然而距離地球太遠了,成都又在北緯30度,非得把人造月亮造得非常大才能夠達到8倍月光亮度的照明效果,在現(xiàn)階段是沒有這種技術的。 人造月亮耗資巨大即使根本不管自然規(guī)律,就假設人造月亮能放在500公里的軌道上,但要它可以反射陽光,且亮度達月亮的8倍,需要耗資多少呢? 今天看到一個外國哥們計算了人造月亮的大小和成本,由于新聞報道太多,一些數(shù)據(jù)已經(jīng)變得面目全非了。比如這邊發(fā)布的人造月亮照亮的是3600平方公里,他那邊算的是照亮2000平方公里,大概是英里和公里搞混了,然后又把面積和長度搞混了。 這些都不管了,根據(jù)這哥們的計算,要把2000平方公里的地表照亮到月光亮度的8倍,放在500公里高空的鏡子直徑必須達到431米,面積大約是國際空間站的185倍,至少需80次火箭發(fā)射才能將這些東西全部送上天;要連續(xù)照明則需要至少9顆衛(wèi)星,而不是3顆;由于離地球太近,軌道會不斷衰減,需定期提升軌道,比其稍微近一點的國際空間站,每月衰減2公里,每年就需7.5噸燃料來提升軌道,這又是一筆巨大的費用;這個軌道的人造月亮還要通過范艾侖輻射帶,還得考慮屏蔽輻射的問題,造假又要增加。 凡此種種,所以最后算下來,制造、發(fā)射、軌道衰減維護等各種成本估計會達到驚人的120億美元,甚至可能高達1000億美元。120億美元就為了每年節(jié)約12億元人民幣電費,似乎太不劃算了。 人造月亮得比這家伙大185倍 皇帝的新衣?看新華網(wǎng)的消息說,這個項目已由“天府新區(qū)系統(tǒng)科學研究會負責牽頭項目的完整系統(tǒng)論證,哈爾濱工業(yè)大學、北京理工大學、***微電子系統(tǒng)研究院、成都匯蓉國科微糸統(tǒng)技術有限公司等協(xié)同論證,國內(nèi)20余名相關專業(yè)的學術專家、工程專家共同對‘人造月亮’照明項目進行了方案論證與初步設計?!?/p> 我是成都人,雖然我也希望成都能有人造月亮來照亮黑夜,營造浪漫和詩意,創(chuàng)造一個世界第一,但我更希望這個事情不是皇帝的新衣,而我也不是那個說他光著屁股的小孩,因為我還是第一次看到國外媒體如此大規(guī)模地提到成都。 所以也可能是自己的知識水平還不夠,確實想不出來如何在500公里軌道放鏡子,就可把成都的夜晚一直照亮。如果不是機密的話,真心希望這些大學和機構能夠做一個建造人造月亮的簡單原理說明。真的,我希望是自己錯了,那樣的話,成都就不會因為這個而在國際上丟臉了。 |
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