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比月球亮8倍,说好的2020年发射人造月球,怎么就迟到了?

 趣聊科学 2021-01-30

中国自古以来对月亮有种特殊情怀,李白通过“举头望明月,低头思故乡”来表达思乡之情;苏轼通过“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺,此事古难全”,来表达对于胞弟苏辙的无限思念,月球俨然成为古今文人情怀的寄托。

             

月球作为地球唯一的天然卫星,你可曾想过它是怎么来的?

其实关于月球的起源,目前主流有四种共振潮汐分裂说、同源说、俘获说和撞击。

最温馨的说法——分裂说,这也是月球起源最著名的假说之一。月球的共振潮汐分裂说,认为月球是地球的亲生女儿,换句话说月球是从地球分裂出来。

科学家认为在地球形成初期,地球为熔融状态,地球物质在地赤道面上将出现膨胀区,使在赤道面上的一部分熔体分离,或者说这部分熔融物质在地球高速自转情况下从赤道区被甩了出去,甩出去的物质在地球附近的行星际空间凝聚,冷凝后形成月球。

             

当然月球共振潮汐分裂说法是最初科学家的认识,然而很快这个说法被迅速打脸,通过分析月球和地球物质发现,月球和地球年龄差距太大了,且地质也完全不同,这种说法已经被主流抛弃。

后面的同源说和俘获说,是继分裂说后月球来源的新观点,不过这些观点有这样那样的瑕疵,不能完全站住脚。

             

20世纪80年代中期,一种新的概念提出引起了天文界极大的关注,它能够解释更多的事实,也是目前最合理的月球来源解释,那就是撞击说。

撞击成因说也被称为“大碰撞分裂说”,这一假说认为,地球早期受到一个火星大小的天体撞击,撞击碎片(即两个天体的硅酸盐幔的一部分)最终形成了月球。

             

美国曾想炸月球

由于中国历史悠久,月亮成为了文人骚客寄托情怀的最佳选择之一。

然而,美国历史不过200年,它们对应月亮也没有那么情怀,随着19世纪美国崛起,美国的霸主心态开始蠢蠢欲动。

             

尤其是在第二次世界大战结束后,美国和苏联两个超级大国互相看不顺眼,尤其是冷战阶段,美苏带着一般小弟开始在非军事领域进行各领域对抗。

双方的比拼从农业到工业,从经济到军事,处处针尖对麦芒。在这期间,美国如果制造一个航母,苏联立即跟上,苏联弄出一个新战斗机,美国立马做出更厉害的。

             

但随着苏联第一次成功发射了人造卫星,不久又发射了第二颗,还成功将一只狗送上了天空。

1957年10月4日,苏联放了一个大招,发射了世界上第一颗人造卫星;紧接着苏联又发射了第二颗卫星。

             

玻璃心的美国彻底慌了,此时非得搞个大点动作才能压制对方,才能重拾小弟对自己老大哥的信心,毕竟此时英国和法国等盟友开始动摇了。

美国将视线转移到天上的月球,当时美国人想如果把月球炸掉,这个动作够劲爆,还能体现自己航空航天实力。

美国这个想法不是简单的想想,说干就干,立马召集了航空、航天、天文界大佬立马开会。并对这件事立项,命名为A119计划。

             

A119计划采用了最简单的方法,发射一颗核弹炸毁月球不就得了,美国人当时内心这样想的,月球一旦引爆,强大的爆炸声和沸腾的蘑菇云绝对给足面子。

然而往深处一想,不对啊,月球是没有空气的不会有蘑菇云,这样炸掉月球视觉效果太差,而且核弹放射物到处都是,污染了环境会引起众怒,这么一看这个机会非但效果一般,还给自己惹了一身麻烦。所以后来这个计划还是没有实行。

             

俄罗斯想复制月球

打月球主意的不仅有美国,还有俄罗斯,不过俄罗斯可不是想破坏月球,而是要复制月球。

俄罗斯处于地球的高纬度地区,夏天还可以,一旦到了冬季黑夜就格外长,对于俄罗斯人来说长夜漫漫,不想睡这么多。

俄罗斯人内心就想,如果能够有一颗月球持续提供照明,不也挺好,哪怕只有月光的亮度也可以。

既然月光可以满足条件,何不自己造一颗月亮呢?

             

俄罗斯人可比美国靠谱多了,说干就干,这个项目代号为“旗帜”,通过宇宙飞船将有反光作用的“太空镜面(Space Mirror)”带上天空,镜面可以反射太阳光,通过调整镜面角度实现针对不同地区光照。

             

原理非常清晰,就是利用了光的反射作用,确实就是翻版的月球。

1993年俄罗斯“进步M-15”飞船上装有太空镜面,并成功打开了太空镜面,一艘“进步M-15”飞船与空间站脱离,并开始快速自转,利用离心力展开一个直径20米的薄膜镜面,其产生一束强度大致与一个满月相当的光束,扫过从大西洋,横穿欧洲再到俄罗斯的大片区域。

             

然而缺陷很快就暴露出来了,这个人造月球反射的光斑太小了,并不实用,性价比也不高。

既然已经发现了缺陷,将缺陷改进了不就可以成功了吗?俄罗斯人确实是这样想的。

1999年2月4日,俄罗斯启动了“旗帜2.5计划”,也就是1993年的升级版。

改进的地方主要是反射薄膜直径由20米增加到25米,同时控制系统也进行了升级,升级后理论上月光可以达到满月的5~7倍,光束直径最大可望达到7公里左右。

             

不幸的是当“进步M-40”飞船带着太空镜面到达太空后,太空镜面一不小心缠绕到天线上,飞行员尝试多种修复手段,依然没有挽回“旗帜2.5”计划的失败。

此时,俄罗斯由于经济问题也终止了该项目,就俄罗斯的人造月球计划来讲,无疑是一个失败的项目。

             

成都版“人造月球”食言了

2018年新华网转发了科技日报消息:

近日,科技日报记者从四川成都天府系统科学研究会获悉,该研究会参与的“人造月亮”构想有望在2022年初步实现——2020年首颗“人造月亮”将完成从发射、入轨、展开到照明的整体系统演示验证并发射,2022年3颗“人造月亮”将发射升空,并进行从展开到照明的整体系统演示验证实验。

没错,成都也将开展人造月球计划,采用的方案基本上与俄罗斯一致。

             

该项目也是联合国内优秀的资源,包括高校、科研院所等单位,2018年项目负责人武春风表示,目前人造月球工程在核心技术、工程材料等方面成熟的很高,且已经开展了演示验证试验。

该项目人造月球将在距离地面500公里以内的低地球轨道运行,相比月球光损失要少得多。

据悉成都版人造地球由三面镜子组成,反射镜将太阳光反射到地球上,3颗人造月亮可以交替工作,亮度将达到月光8倍,每年节省12亿元电费。

             

然而,2020年即将过去,成都版人造月亮还是没有如期升上天空,这个原理看似简单,在实际操作过程中还是有不少麻烦。

写在最后

人造月亮看似扯淡的事情,其实研究它还是有很高的价值。在节能减排的大环境下,人造月球无疑可以减少对电能的需求,“人造月亮”充分利用太阳光,与夜间的路灯照明形成互相补充,同时还可以提前黎明,延长黄昏,符合快节奏生活的需求。

另外在地震等自然灾害发生时,通常是没有电能提供,此时人造月球可以实现快速救援。

当然,也是一个国家航天、航空技术的体现,还是期待成都版人造月球早点到来。

             

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