當(dāng)夜晚降臨我們仰望星空，肉眼所見的最亮天體就是月亮。但事實(shí)上，一顆人造衛(wèi)星在離地球500公里軌道內(nèi)的軌跡也是肉眼可見的，比如天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室、國(guó)際空間站等。它們反射的陽光讓其看起來像一顆顆星星，由此一些科學(xué)家提出，利用此類現(xiàn)象將太陽光反射到地球，為人類提供照明服務(wù)的構(gòu)想。
近日，科技日?qǐng)?bào)記者從四川成都天府系統(tǒng)科學(xué)研究會(huì)獲悉，該研究會(huì)參與的“人造月亮”構(gòu)想有望在2022年初步實(shí)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(yàn)證并發(fā)射，2022年3顆“人造月亮”將發(fā)射升空，并進(jìn)行從展開到照明的整體系統(tǒng)演示驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
“人造月亮”實(shí)為超級(jí)太空反射鏡
“人造月亮”的構(gòu)想最早源于一位法國(guó)藝術(shù)家：在地球上空掛一圈鏡子做成的項(xiàng)鏈，讓它們一年四季把陽光反射到巴黎的大街小巷。美國(guó)及俄羅斯都曾對(duì)“人造月亮”進(jìn)行過深入探索，希望為人類夜間活動(dòng)帶來便利，甚至實(shí)現(xiàn)軍事運(yùn)用。
俄羅斯處于高緯度地區(qū)，因日照時(shí)間短，一度在“人造月亮”這類光照項(xiàng)目上有重大進(jìn)展。1999年，俄羅斯曾實(shí)施代號(hào)為“旗幟”的一系列計(jì)劃，試圖用特制的反射鏡從太空反射陽光照耀地面，然而最終因?yàn)榭臻g鏡面展開時(shí)失敗，計(jì)劃被擱置。
“俄羅斯之前其實(shí)在演示驗(yàn)證上做得比較完備，基本原理成熟，也在空間站做了實(shí)驗(yàn)，但沒有走到大型空間反射鏡這一步。我們目前的核心技術(shù)、工程基礎(chǔ)材料方面都已經(jīng)有很高的成熟度，具備開展系統(tǒng)演示驗(yàn)證階段的研制條件?！碧旄聟^(qū)系統(tǒng)科學(xué)研究會(huì)主任武春風(fēng)說，“人造月亮”照明項(xiàng)目的一些關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)屬于航天工程共性技術(shù)，之前已由科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)開展。其中，天府新區(qū)系統(tǒng)科學(xué)研究會(huì)負(fù)責(zé)牽頭項(xiàng)目的完整系統(tǒng)論證，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京理工大學(xué)、航天科工微電子系統(tǒng)研究院、成都匯蓉國(guó)科微糸統(tǒng)技術(shù)有限公司等協(xié)同論證，國(guó)內(nèi)20余名相關(guān)專業(yè)的學(xué)術(shù)專家、工程專家共同對(duì)“人造月亮”照明項(xiàng)目進(jìn)行了方案論證與初步設(shè)計(jì)。
在遠(yuǎn)離地球38萬公里的深空軌道上，直徑為3476公里的月球正運(yùn)行，當(dāng)?shù)竭_(dá)滿月時(shí)，它可以向地球的大部分地區(qū)輻射光。而未來的“人造月亮”則預(yù)計(jì)部署在500公里以內(nèi)的低地球軌道上，光強(qiáng)度損失比38萬公里小得多。
武春風(fēng)說，我國(guó)的“人造月亮”準(zhǔn)確表達(dá)是一種攜帶大型空間反射鏡的人造空間照明衛(wèi)星，預(yù)計(jì)其光照強(qiáng)度最大將是現(xiàn)在月光的8倍。他說，按照相關(guān)研發(fā)計(jì)劃，2020年“人造月亮”完成從發(fā)射、入軌、展開、照明到調(diào)控的整體驗(yàn)證工作后，2022年3顆“人造月亮”將在我國(guó)三大衛(wèi)星發(fā)射基地選其一展開發(fā)射工作?！皩脮r(shí)，這3面巨大的反射鏡將等分360度的軌道平面，3顆‘月亮’交替運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)對(duì)同一地區(qū)24小時(shí)不間斷照射，反射的太陽光可覆蓋地表3600至6400平方公里的范圍。”
光污染影響生物作息？不必?fù)?dān)心
曾有科學(xué)家表示，對(duì)所在星系索取能量的高低，是判斷人類文明發(fā)展程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)，深度利用太陽能是人類發(fā)展的一條必經(jīng)之路。目前，人類對(duì)于太陽能的利用，基本是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，但是這樣的轉(zhuǎn)化效率其實(shí)并不高。
“目前，中國(guó)、俄羅斯、美國(guó)、日本、歐盟等都在開展空間能源應(yīng)用項(xiàng)目的技術(shù)攻關(guān)與驗(yàn)證。反射鏡這個(gè)設(shè)想大家都有，真正誰能走在前面早日實(shí)現(xiàn)空間能源利用，還需要腳踏實(shí)地的科研攻關(guān)和商業(yè)應(yīng)用模式的探索?！蔽浯猴L(fēng)說。
針對(duì)網(wǎng)友擔(dān)心的影響生物作息等問題，武春風(fēng)說，“人造月亮”的光線強(qiáng)度與照明時(shí)長(zhǎng)均可做調(diào)整，照明精度也可控制在幾十米之內(nèi)。雖然說“人造月亮”是月光的8倍亮度，但考慮到大氣運(yùn)動(dòng)等因素影響，工作區(qū)的實(shí)際光照度大致相當(dāng)于夏季的黃昏時(shí)刻。屆時(shí)，人們能感受到的“人造月亮”光照度，為路燈光照度的五分之一左右。而且其可以做到“指哪打哪”“亮度可調(diào)”，不必?fù)?dān)心“生物鐘錯(cuò)亂”這種問題。在“人造月亮”運(yùn)轉(zhuǎn)期間，人們仰望夜空，只會(huì)看見一顆格外明亮的星星，而不是大家想象中的一輪圓月。
特別是在民用領(lǐng)域，“人造月亮”充分利用太陽光，與夜間的路燈照明形成互相補(bǔ)充，節(jié)約了大量基礎(chǔ)設(shè)施用電消耗。在日照時(shí)間短的冬季，“人造月亮”提供照明，可起到適當(dāng)讓黎明提前、黃昏延長(zhǎng)的作用?！耙詫?duì)成都50平方公里區(qū)域提供照射為例，每年可節(jié)約電費(fèi)開支約12億元。在地震等自然災(zāi)害導(dǎo)致的停電區(qū)域，也可以用‘人造月亮’空間照明實(shí)現(xiàn)舒緩恐慌、有光救援、便捷安置等。”武春風(fēng)說。
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