人造月亮

沈臻懿

有科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，遠(yuǎn)古時(shí)期從地球上可以看到兩個(gè)月亮，但歷經(jīng)碰撞與融合后，人們才看到如今的一個(gè)月亮。不過，未來人們可能看到的兩個(gè)月亮中，除了一個(gè)仍然是自然天體的月亮，另一個(gè)則將是基于科學(xué)技術(shù)支撐的“人造月亮”！

我們不妨試想一下，某一天當(dāng)我們?nèi)胍购笱鐾强眨杖话l(fā)現(xiàn)頭頂上懸掛著兩個(gè)大小不一的月亮。放眼四周，原先道路兩旁遍布的路燈已幾乎不見。夜晚道路、廣場等地的照明，都依賴于頭頂上的第二顆“月亮”。這樣的情景，似乎只存在于科幻想象之中。但或許在若干年后，這樣的情景將不再是天方夜譚，星空中將有第二甚至第三顆“月亮”出現(xiàn)。與作為自然天體的月球不同的是，這一“人造月亮”技術(shù)的問世，將在未來為人類提供新的照明途徑。

夜晚照明的新途徑：人造月亮

鑒于自然條件下的月光尚不足以完成照明，人類社會的照明設(shè)備歷經(jīng)了火把、蠟燭、電燈的不斷更迭。不過，電子照明設(shè)備照亮夜晚的代價(jià)，便是大量電能的消耗。為了節(jié)省能源，有科學(xué)家腦洞大開，聯(lián)想到月亮“發(fā)光”的原理，在此基礎(chǔ)上努力探索“人造月亮”技術(shù)。該技術(shù)嘗試?yán)迷虑驅(qū)⑻柟夥瓷涞降厍虻脑恚ㄟ^發(fā)射升空能夠反射出更亮太陽光的“人造月亮”，從而為人類提供新的照明途徑。

據(jù)了解，近年來俄羅斯、美國、挪威等國相繼提出過有關(guān)“人造月亮”的科學(xué)假說。由于俄羅斯等國的部分高緯度地區(qū)毗鄰或處于北極圈內(nèi)，全年部分時(shí)段內(nèi)都處于漆黑的極夜，常常得不到陽光的照射，為了讓生活在那里的人們告別過于漫長的黑夜，科學(xué)家這才有了如此大膽的創(chuàng)意。俄羅斯科學(xué)家曾試圖將高反射材料送到太空中，從而得以令太陽光反射至地球上的北極圈地區(qū)。按照計(jì)劃，太空飛船將攜帶一個(gè)由陽光反射鏡膜組成的巨型圓盤狀太空傘。當(dāng)飛船到達(dá)預(yù)定高空后即開始旋轉(zhuǎn)，太空傘則在離心力的作用下被打開，并將太陽光反射至地球。但在試驗(yàn)時(shí)，陽光反射膜被飛船意外伸出的天線所纏繞，無法將反射板打開，在經(jīng)過數(shù)次修正無果后，該試驗(yàn)最終以失敗告終。

解密“人造月亮”新技術(shù)

當(dāng)前科學(xué)家們正在探索的“人造月亮”新技術(shù)，實(shí)質(zhì)是一種能夠攜帶大型空間反射鏡的人造照明衛(wèi)星。太陽、月球與地球三者間的位置關(guān)系，使得月球能在地球的陰面對太陽光進(jìn)行反射，從而照亮地球。由于人造照明衛(wèi)星的工作原理與作為自然天體的月球相同，故得名為“人造月亮”。

“人造月亮”在科學(xué)原理層面，并不十分復(fù)雜。搭載了大型空間反射鏡的人造照明衛(wèi)星，可以用來模擬自然環(huán)境下的月球，從而將太陽光定向投射到特定的地球范圍之內(nèi)。當(dāng)然，“人造月亮”的體積要比真正月亮小許多，但相比于直徑3476.28千米、距離地球達(dá)38.4萬千米高空運(yùn)行的月球?qū)τ诘厍虮砻娴妮椛涔舛裕叭嗽煸铝痢鳖A(yù)計(jì)將設(shè)定在距地球500千米以內(nèi)的低空運(yùn)行，以確保照明。這一距離所反射的太陽光的強(qiáng)度損失，會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于月球。我們都知道，月有陰晴圓缺，自然界中的太陽、月球與地球的位置關(guān)系，每天都在發(fā)生著變化。有時(shí)明亮的月球部分完全面對地球，有時(shí)則是明亮部分的一側(cè)面向地球。這就使得人們看到的月亮?xí)霈F(xiàn)陰晴圓缺的變化。但這一情形，在“人造月亮”上并不會出現(xiàn)。當(dāng)“人造月亮”運(yùn)行時(shí)，人們仰望星空所看到的，將是一顆恒定不變、較為明亮的“星星”，諸如新月、半月、滿月的變化并不會存在。

“人造月亮”技術(shù)，并不是簡單地在照明衛(wèi)星表面涂滿能夠反射太陽光的材料即可。“人造月亮”所搭載的反射板，對于技術(shù)條件極為嚴(yán)苛。其不僅從材質(zhì)上需要同時(shí)滿足“薄”“長”且“結(jié)實(shí)”這幾個(gè)特性，更需要在太空中能夠順利打開，并根據(jù)設(shè)定將太陽光反射到指定的區(qū)域范圍。這對于“人造月亮”反射光技術(shù)的精確性也提出了更高的要求。

根據(jù)這一新技術(shù)，“人造月亮”技術(shù)將首先實(shí)現(xiàn)發(fā)射、進(jìn)入軌道、打開、照明，再到遙控調(diào)整的技術(shù)驗(yàn)證。隨后，“人造月亮”就將正式踏上太空的新旅程。這一技術(shù)將通過衛(wèi)星發(fā)射的方式，將“人造月亮”送上太空。若同時(shí)發(fā)射三顆“人造月亮”，其打開的大型空間反射鏡可以將360度的運(yùn)行軌道平面予以等分，并實(shí)現(xiàn)對同一地區(qū)范圍內(nèi)的全覆蓋照明。

從本質(zhì)上來說，“人造月亮”屬于一種航天器。按照這一新技術(shù)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，其照明精準(zhǔn)度將控制在數(shù)十米范圍之內(nèi)。該指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需要基于對航天器姿態(tài)、飛行軌道等問題的精準(zhǔn)控制。自航天器問世以來，諸如姿態(tài)失去控制、軌道無法維持或者與地面無法聯(lián)系等問題亦較為常見。普通航天器一旦出現(xiàn)這些故障后，很有可能無法再繼續(xù)正常運(yùn)行。但如果運(yùn)行中的“人造月亮”出現(xiàn)故障后，即有可能導(dǎo)致光反射與照明不再受控，致使某些不應(yīng)或不需照射到的地區(qū)被照亮。這就需要在研發(fā)“人造月亮”的同時(shí)，全面考慮到照明衛(wèi)星可能失效的安全隱患。通過安全技術(shù)的加載，使得“人造月亮”在出現(xiàn)異常或失效情形時(shí)能夠及時(shí)終止反射太陽光。

“人造月亮”技術(shù)的利弊博弈

“人造月亮”技術(shù)的興起，可以對傳統(tǒng)夜間路燈照明起到重要的補(bǔ)充作用，但其效用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止照明如此簡單。據(jù)科學(xué)家測算，未來“人造月亮”技術(shù)所能達(dá)到的最大光照強(qiáng)度，將是自然月光強(qiáng)度的八倍左右。其不僅足以為人類社會提供夜晚照明，更可以節(jié)省下大量的基礎(chǔ)設(shè)施能源消耗。“人造月亮”照明的目的，并非是要將地球變成一座“不夜城”。在日照時(shí)間相對較短的冬季，人們可以利用“人造月亮”技術(shù)的太陽光反射，令黎明適當(dāng)提前，并適時(shí)延長黃昏時(shí)分。

倘若地球遇到諸如地震、臺風(fēng)、海嘯等自然災(zāi)害事件的侵襲，很可能對災(zāi)區(qū)的電力基礎(chǔ)設(shè)施帶來直接破壞。“人造月亮”技術(shù)的出現(xiàn)，不僅可以幫助人們在災(zāi)區(qū)進(jìn)行臨時(shí)照明，還可以實(shí)現(xiàn)光照條件下的救援，最大限度地舒緩受災(zāi)民眾在黑暗中的不安與恐懼感。

有白天，就有夜晚;有光明，就有黑暗。日夜交替，是千萬年來不變的自然規(guī)律。“人造月亮”技術(shù)的問世，畢竟會影響到自然界的客觀規(guī)律。故而也有不少人對此表示了憂慮。這些質(zhì)疑之聲認(rèn)為，自然界中的任何生物體都有著自己的繁衍生息規(guī)律。如果天空中同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)，甚至更多個(gè)“月亮”，勢必帶來光污染甚至是生物鐘紊亂的問題，繼而對自然界中動物、植物的生存軌跡造成負(fù)面影響，干擾其原有正常的繁衍生息規(guī)律。相對于動植物而言，人類自身有著更為“強(qiáng)悍”的適應(yīng)能力，故“人造月亮”對人類群體產(chǎn)生的影響相對較小。

支持“人造月亮”技術(shù)的科學(xué)家則表示，“人造月亮”技術(shù)設(shè)定的反射太陽光亮度雖為自然月光的八倍，但光線受到大氣運(yùn)動等多方面因素的影響，照射區(qū)域的實(shí)際光照通常接近夏天黃昏時(shí)的亮度。人們在地球上所能直觀感受到的“人造月亮”的亮度，基本就相當(dāng)于普通路燈光照程度的20%左右。此外，“人造月亮”中的調(diào)控技術(shù)，目的就是為了使太陽光反射做到“精準(zhǔn)照射”與“亮度調(diào)節(jié)”。無論是照明時(shí)間，還是光照強(qiáng)度都可以按需調(diào)整，光照范圍也可精確控制在一定范圍之內(nèi)。因此，“人造月亮”的實(shí)際光照并不強(qiáng)烈，適應(yīng)了夜間活動的動植物也不會受到這一“人造月亮”的過度干擾。

當(dāng)然，“人造月亮”作為一種新技術(shù)的嘗試，是否能為社會發(fā)展帶來福音與便利，或者存在上述人們擔(dān)憂的隱患，還有待于進(jìn)一步論證和驗(yàn)證。

編輯：黃靈? yeshzhwu@foxmail.com