2018年成都天府系统科学研究会,宣布将有可能在2020年发射一颗亮度是月亮8倍的“人造月亮”用来在夜晚通过反射太阳光从500公里的太空照亮成都市区,甚至可以用来逐步代替路灯,如今2020年即将结束,看来这个想法又将没有下文。
月亮
利用“人造月亮”来照亮地球的想法到底行不行的通呢?首先,这个研究会是要在距离地球500公里轨道上,而500公里轨道上运行的卫星的速度是远大于地球自转速度的,根本不会在成都上空静止不动,而且运行速度在大约为第一宇宙速度:7.62Km/s.这样卫星会每隔90多分钟就会绕地球一周,因此每个区域得到照亮的时间非常短。紧接着新闻说可以通过在轨道上均匀部署三颗“人造月球”就可以实现在成都上空轨道带地球每个区域都能照亮,但我们知道虽然有在地球外面部署三颗卫星就能管控地球每个角落,但这三颗卫星是必须要在距离地球表面6371km的轨道,也就是要大于地球的半径才能刚好管控地球每一个角落。不然我们在地面一米的地方举着灯泡九可以照亮地球每一个角落吗?显然是不能的,因为不够高。
月亮
如果是发射在地球静止轨道呢?也就是卫星绕地球的角速度和地球角速度相等,这样卫星就可以一直静止在一个区域上空,根据万有引力公式和向心力公式可以计算出,这时卫星位于的轨道高度是3.6万公里而且必须是在赤道上空,这样可以让卫星保持静止不动,但由于高度太高,即使时亮度高于月亮8倍照射到地面经过这么长路程的消耗,亮度也有限,而且一但卫星是在地球和太阳的背面,必须调整卫星反射板角度来维持照亮,但如此高的距离哪怕是微小的调动在地球上都是一次大范围移动,不仅要求卫星姿态的调整稳定还要考虑到地球上光照的瞬时变化带给人的不适,而且如果真的成功这种大范围而非路灯那种定点小范围的光照会带来严重的光污染,生活的人们生活作息都会被打乱。
月亮
卫星
最后,这种“人造月亮”如果要照亮地表1000平方公里的地区,需要一个几百米的镜子,比目前经历几十次发射任务才组建而成的国际空间站还大,因此几十次的火箭发射任务就会耗资巨大,根本没有机构有这个能力承担,因此“人造月亮”在不远的未来应该难以实现,毕竟是一个技术难度大,对人的健康目前弊大于利,耗资巨大的任务。还需进一步研究成熟才能付诸行动。
地月日系统