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半個世紀(jì)前的瘋狂工程:向太空發(fā)射4.3億根銅針 比頭發(fā)絲還細(xì)

  • 來源:互聯(lián)網(wǎng)
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  • 2019-12-18
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利刃/冬陽

西福特計劃使用的天線

近年來,美國太空探索技術(shù)公司的星鏈計劃被炒得火熱,從公開報道可以得知,這家公司計劃在5年之內(nèi)向太空發(fā)射1.2萬顆衛(wèi)星并組成星鏈,向全球各地提供無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。5年發(fā)射1.2萬顆衛(wèi)星,這一數(shù)量是人類在軌衛(wèi)星數(shù)量6倍!星鏈計劃不可謂不瘋狂,但與美國在上世紀(jì)60年代推出的西福特計劃相比,星鏈計劃不過是小巫見大巫,按照西福特計劃的思路,美國將向太空發(fā)射4.3億根天線,以改善美軍在戰(zhàn)時的通信條件。

電離層的穩(wěn)定性較差

西福特計劃是美蘇爭霸的產(chǎn)物,1957年,當(dāng)蘇聯(lián)率先發(fā)射世界上第一顆人造衛(wèi)星之后,大國認(rèn)識到了衛(wèi)星在通信領(lǐng)域的巨大價值。不過,受限于當(dāng)時的技術(shù)條件,最早的這幾批衛(wèi)星的通信能力普遍不強(qiáng),每天只能工作很短的時間,無法全天候支持軍隊(duì)的作戰(zhàn)行動。因此,盡管美國很快發(fā)射了衛(wèi)星,但海底電纜和電離層反射無線電依舊是美軍最主要的通信手段,其中,海底電纜極容易在戰(zhàn)時被蘇聯(lián)切斷,電離層雖然無法被蘇聯(lián)摧毀,但電離層缺乏足夠的穩(wěn)定性,受太陽活動影響較大,如果遇上了太陽耀斑等劇烈的太陽活動,電離層反射無線電的通信手段將難以使用。為了保持與分布于全球各地的美軍的聯(lián)絡(luò),美國決心自己造一個更加穩(wěn)定的人造電離層,西福特計劃就此誕生。

地球周邊太空垃圾數(shù)量眾多

西福特計劃的核心內(nèi)容是向太空發(fā)射4.3億根銅制偶極天線,這種天線長全長1.78厘米,直徑25.4微米,外觀與針類似,因此西福特計劃也被稱為針計劃。這些銅制偶極天線將散布于3500千米到3800千米的高度,并形成環(huán)狀云,相當(dāng)于人造電離層,穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于自然界中的電離層。1961年,美國進(jìn)行了第一次散布,但并未獲得成功,1963年,不甘心失敗的美國進(jìn)行了第二次散布,此次散布進(jìn)行得十分成功,數(shù)百萬根銅制偶極天線被送入太空并順利地形成了環(huán)狀云,在隨后的通信試驗(yàn)中,美國證明了西福特計劃的有效性。

西福特計劃最終被放棄

不過,西福特計劃遭到了蘇聯(lián)、英國等國科學(xué)家的強(qiáng)烈反對,蘇聯(lián)認(rèn)為美國此舉玷污了宇宙,人為地制造了大量太空垃圾,嚴(yán)重威脅了衛(wèi)星、飛船等航天器的安全。實(shí)際上,不管蘇聯(lián)反對西福特計劃的態(tài)度摻雜了多少政治目的,蘇聯(lián)的擔(dān)心都是有道理的,在太空中,一塊高速運(yùn)動的油漆片就能對就能對航天器的太陽能電池板和出艙作業(yè)的宇航員造成巨大的威脅,就更不用說這些銅制的偶極天線了。

反衛(wèi)星技術(shù)的成熟可能使西福特計劃重啟

對于其他國家的反對意見,美國并不認(rèn)同,在西福特計劃巨大的軍事價值面前,美國選擇不承認(rèn)向太空發(fā)射4.3億根銅制偶極天線對太空環(huán)境的破壞。按照當(dāng)時的美國聯(lián)合國大使阿德萊

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