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我國“人造月亮”擬上天 亮度可達月光8倍

來源:科技日報 作者:   時間:2018-10-18  點擊數:
 

   

  當夜晚降臨我們仰望星空,肉眼所見的最亮天體就是月亮。但事實上,一顆人造衛星在離地球500公里軌道內的軌跡也是肉眼可見的,比如天宮二號空間實驗室、國際空間站等。它們反射的陽光讓其看起來像一顆顆星星,由此一些科學家提出,利用此類現象將太陽光反射到地球,為人類提供照明服務的構想。

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

  “人造月亮”實為超級太空反射鏡

  “人造月亮”的構想最早源于一位法國藝術家:在地球上空掛一圈鏡子做成的項鏈,讓它們一年四季把陽光反射到巴黎的大街小巷。美國及俄羅斯都曾對“人造月亮”進行過深入探索,希望為人類夜間活動帶來便利,甚至實現軍事運用。

  俄羅斯處于高緯度地區,因日照時間短,一度在“人造月亮”這類光照項目上有重大進展。1999年,俄羅斯曾實施代號為“旗幟”的一系列計劃,試圖用特制的反射鏡從太空反射陽光照耀地面,然而最終因為空間鏡面展開時失敗,計劃被擱置。

  “俄羅斯之前其實在演示驗證上做得比較完備,基本原理成熟,也在空間站做了實驗,但沒有走到大型空間反射鏡這一步。我們目前的核心技術、工程基礎材料方面都已經有很高的成熟度,具備開展系統演示驗證階段的研制條件。”天府新區系統科學研究會主任武春風說,“人造月亮”照明項目的一些關鍵技術攻關屬于航天工程共性技術,之前已由科研機構和企業開展。其中,天府新區系統科學研究會負責牽頭項目的完整系統論證,哈爾濱工業大學、北京理工大學、航天科工微電子系統研究院、成都匯蓉國科微糸統技術有限公司等協同論證,國內20余名相關專業的學術專家、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。

  在遠離地球38萬公里的深空軌道上,直徑為3476公里的月球正運行,當到達滿月時,它可以向地球的大部分地區輻射光。而未來的“人造月亮”則預計部署在500公里以內的低地球軌道上,光強度損失比38萬公里小得多。

  武春風說,我國的“人造月亮”準確表達是一種攜帶大型空間反射鏡的人造空間照明衛星,預計其光照強度最大將是現在月光的8倍。他說,按照相關研發計劃,2020年“人造月亮”完成從發射、入軌、展開、照明到調控的整體驗證工作后,2022年3顆“人造月亮”將在我國三大衛星發射基地選其一展開發射工作。“屆時,這3面巨大的反射鏡將等分360度的軌道平面,3顆‘月亮’交替運行可實現對同一地區24小時不間斷照射,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?不必擔心

  曾有科學家表示,對所在星系索取能量的高低,是判斷人類文明發展程度的一項重要指標,深度利用太陽能是人類發展的一條必經之路。目前,人類對于太陽能的利用,基本是把太陽能轉化為電能,但是這樣的轉化效率其實并不高。

  “目前,中國、俄羅斯、美國、日本、歐盟等都在開展空間能源應用項目的技術攻關與驗證。反射鏡這個設想大家都有,真正誰能走在前面早日實現空間能源利用,還需要腳踏實地的科研攻關和商業應用模式的探索。”武春風說。

  針對網友擔心的影響生物作息等問題,武春風說,“人造月亮”的光線強度與照明時長均可做調整,照明精度也可控制在幾十米之內。雖然說“人造月亮”是月光的8倍亮度,但考慮到大氣運動等因素影響,工作區的實際光照度大致相當于夏季的黃昏時刻。屆時,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”,不必擔心“生物鐘錯亂”這種問題。在“人造月亮”運轉期間,人們仰望夜空,只會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充,節約了大量基礎設施用電消耗。在日照時間短的冬季,“人造月亮”提供照明,可起到適當讓黎明提前、黃昏延長的作用。“以對成都50平方公里區域提供照射為例,每年可節約電費開支約12億元。在地震等自然災害導致的停電區域,也可以用‘人造月亮’空間照明實現舒緩恐慌、有光救援、便捷安置等。”武春風說。(盛利)

(責任編輯;李海燕)

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