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比月球亮8倍,說好的2020年發(fā)射人造月球,怎么就遲到了?

 趣聊科學 2021-01-30

中國自古以來對月亮有種特殊情懷,李白通過“舉頭望明月,低頭思故鄉(xiāng)”來表達思鄉(xiāng)之情;蘇軾通過“人有悲歡離合,月有陰晴圓缺,此事古難全”,來表達對于胞弟蘇轍的無限思念,月球儼然成為古今文人情懷的寄托。

             

月球作為地球唯一的天然衛(wèi)星,你可曾想過它是怎么來的?

其實關(guān)于月球的起源,目前主流有四種共振潮汐分裂說、同源說、俘獲說和撞擊。

最溫馨的說法——分裂說,這也是月球起源最著名的假說之一。月球的共振潮汐分裂說,認為月球是地球的親生女兒,換句話說月球是從地球分裂出來。

科學家認為在地球形成初期,地球為熔融狀態(tài),地球物質(zhì)在地赤道面上將出現(xiàn)膨脹區(qū),使在赤道面上的一部分熔體分離,或者說這部分熔融物質(zhì)在地球高速自轉(zhuǎn)情況下從赤道區(qū)被甩了出去,甩出去的物質(zhì)在地球附近的行星際空間凝聚,冷凝后形成月球。

             

當然月球共振潮汐分裂說法是最初科學家的認識,然而很快這個說法被迅速打臉,通過分析月球和地球物質(zhì)發(fā)現(xiàn),月球和地球年齡差距太大了,且地質(zhì)也完全不同,這種說法已經(jīng)被主流拋棄。

后面的同源說和俘獲說,是繼分裂說后月球來源的新觀點,不過這些觀點有這樣那樣的瑕疵,不能完全站住腳。

             

20世紀80年代中期,一種新的概念提出引起了天文界極大的關(guān)注,它能夠解釋更多的事實,也是目前最合理的月球來源解釋,那就是撞擊說。

撞擊成因說也被稱為“大碰撞分裂說”,這一假說認為,地球早期受到一個火星大小的天體撞擊,撞擊碎片(即兩個天體的硅酸鹽幔的一部分)最終形成了月球。

             

美國曾想炸月球

由于中國歷史悠久,月亮成為了文人騷客寄托情懷的最佳選擇之一。

然而,美國歷史不過200年,它們對應(yīng)月亮也沒有那么情懷,隨著19世紀美國崛起,美國的霸主心態(tài)開始蠢蠢欲動。

             

尤其是在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,美國和蘇聯(lián)兩個超級大國互相看不順眼,尤其是冷戰(zhàn)階段,美蘇帶著一般小弟開始在非軍事領(lǐng)域進行各領(lǐng)域?qū)埂?/span>

雙方的比拼從農(nóng)業(yè)到工業(yè),從經(jīng)濟到軍事,處處針尖對麥芒。在這期間,美國如果制造一個航母,蘇聯(lián)立即跟上,蘇聯(lián)弄出一個新戰(zhàn)斗機,美國立馬做出更厲害的。

             

但隨著蘇聯(lián)第一次成功發(fā)射了人造衛(wèi)星,不久又發(fā)射了第二顆,還成功將一只狗送上了天空。

1957年10月4日,蘇聯(lián)放了一個大招,發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星;緊接著蘇聯(lián)又發(fā)射了第二顆衛(wèi)星。

             

玻璃心的美國徹底慌了,此時非得搞個大點動作才能壓制對方,才能重拾小弟對自己老大哥的信心,畢竟此時英國和法國等盟友開始動搖了。

美國將視線轉(zhuǎn)移到天上的月球,當時美國人想如果把月球炸掉,這個動作夠勁爆,還能體現(xiàn)自己航空航天實力。

美國這個想法不是簡單的想想,說干就干,立馬召集了航空、航天、天文界大佬立馬開會。并對這件事立項,命名為A119計劃。

             

A119計劃采用了最簡單的方法,發(fā)射一顆核彈炸毀月球不就得了,美國人當時內(nèi)心這樣想的,月球一旦引爆,強大的爆炸聲和沸騰的蘑菇云絕對給足面子。

然而往深處一想,不對啊,月球是沒有空氣的不會有蘑菇云,這樣炸掉月球視覺效果太差,而且核彈放射物到處都是,污染了環(huán)境會引起眾怒,這么一看這個機會非但效果一般,還給自己惹了一身麻煩。所以后來這個計劃還是沒有實行。

             

俄羅斯想復制月球

打月球主意的不僅有美國,還有俄羅斯,不過俄羅斯可不是想破壞月球,而是要復制月球。

俄羅斯處于地球的高緯度地區(qū),夏天還可以,一旦到了冬季黑夜就格外長,對于俄羅斯人來說長夜漫漫,不想睡這么多。

俄羅斯人內(nèi)心就想,如果能夠有一顆月球持續(xù)提供照明,不也挺好,哪怕只有月光的亮度也可以。

既然月光可以滿足條件,何不自己造一顆月亮呢?

             

俄羅斯人可比美國靠譜多了,說干就干,這個項目代號為“旗幟”,通過宇宙飛船將有反光作用的“太空鏡面(Space Mirror)”帶上天空,鏡面可以反射太陽光,通過調(diào)整鏡面角度實現(xiàn)針對不同地區(qū)光照。

             

原理非常清晰,就是利用了光的反射作用,確實就是翻版的月球。

1993年俄羅斯“進步M-15”飛船上裝有太空鏡面,并成功打開了太空鏡面,一艘“進步M-15”飛船與空間站脫離,并開始快速自轉(zhuǎn),利用離心力展開一個直徑20米的薄膜鏡面,其產(chǎn)生一束強度大致與一個滿月相當?shù)墓馐?,掃過從大西洋,橫穿歐洲再到俄羅斯的大片區(qū)域。

             

然而缺陷很快就暴露出來了,這個人造月球反射的光斑太小了,并不實用,性價比也不高。

既然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了缺陷,將缺陷改進了不就可以成功了嗎?俄羅斯人確實是這樣想的。

1999年2月4日,俄羅斯啟動了“旗幟2.5計劃”,也就是1993年的升級版。

改進的地方主要是反射薄膜直徑由20米增加到25米,同時控制系統(tǒng)也進行了升級,升級后理論上月光可以達到滿月的5~7倍,光束直徑最大可望達到7公里左右。

             

不幸的是當“進步M-40”飛船帶著太空鏡面到達太空后,太空鏡面一不小心纏繞到天線上,飛行員嘗試多種修復手段,依然沒有挽回“旗幟2.5”計劃的失敗。

此時,俄羅斯由于經(jīng)濟問題也終止了該項目,就俄羅斯的人造月球計劃來講,無疑是一個失敗的項目。

             

成都版“人造月球”食言了

2018年新華網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)了科技日報消息:

近日,科技日報記者從四川成都天府系統(tǒng)科學研究會獲悉,該研究會參與的“人造月亮”構(gòu)想有望在2022年初步實現(xiàn)——2020年首顆“人造月亮”將完成從發(fā)射、入軌、展開到照明的整體系統(tǒng)演示驗證并發(fā)射,2022年3顆“人造月亮”將發(fā)射升空,并進行從展開到照明的整體系統(tǒng)演示驗證實驗。

沒錯,成都也將開展人造月球計劃,采用的方案基本上與俄羅斯一致。

             

該項目也是聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)秀的資源,包括高校、科研院所等單位,2018年項目負責人武春風表示,目前人造月球工程在核心技術(shù)、工程材料等方面成熟的很高,且已經(jīng)開展了演示驗證試驗。

該項目人造月球?qū)⒃诰嚯x地面500公里以內(nèi)的低地球軌道運行,相比月球光損失要少得多。

據(jù)悉成都版人造地球由三面鏡子組成,反射鏡將太陽光反射到地球上,3顆人造月亮可以交替工作,亮度將達到月光8倍,每年節(jié)省12億元電費。

             

然而,2020年即將過去,成都版人造月亮還是沒有如期升上天空,這個原理看似簡單,在實際操作過程中還是有不少麻煩。

寫在最后

人造月亮看似扯淡的事情,其實研究它還是有很高的價值。在節(jié)能減排的大環(huán)境下,人造月球無疑可以減少對電能的需求,“人造月亮”充分利用太陽光,與夜間的路燈照明形成互相補充,同時還可以提前黎明,延長黃昏,符合快節(jié)奏生活的需求。

另外在地震等自然災(zāi)害發(fā)生時,通常是沒有電能提供,此時人造月球可以實現(xiàn)快速救援。

當然,也是一個國家航天、航空技術(shù)的體現(xiàn),還是期待成都版人造月球早點到來。

             

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