2020年后中国人造月亮光照全国?这个计划前景如何?

这是一条没引起多少波澜的新闻,2018年10月18日,四川成都天府系统科学研究会宣称,打算在2020年发射一颗“人造月亮”,目的倒也简单,就是减少能源的消耗,比如可以少开路灯,缓解沉重的环保压力,看上去这个想法挺好,但事实上障碍颇多,我们简单展开讨论下。

关于中国人造月亮计划

这个响亮名字的计划并非官方,只是四川成都天府系统科学研究会提出,成都航天科工微电子系统研究院承接研发的一个人造月亮计划,技术上来看似乎并没有需要突破的难点,而且计划在2020年通过西昌卫星发射中心升空进行测试,效果如何不得而知,不过2020年就是明年啦,再不济一年也就知道结果了!,不过有几个问题我们可以事先做个讨论和铺垫。

轨道选择

人造月亮的轨道非常重要,因为必须要照顾两个问题,第一是高轨可以让更多的地区看到,但成本更高,第二是既然是人造月亮,那肯定是反射太阳光了,总不可能装个大灯泡上去吧,因此这就必须要考虑一个晨昏线的问题,因为再高的轨道也会被地球曲率挡住,而且越高单位反射面积越低,就成一颗星星啦,而不是人造月亮。

轨道多高合适?

很多朋友觉得跟国际空间站差不多就行,但各位要知道国际空间站过境最多也就7分钟多一点,也就是说假如这个人造月亮和国际空间站差不多高度,那么7分钟过,地面又陷入一片黑暗,然后各种路灯又得打开,不是折腾人嘛!

所以这个高度尽量要高,但高度比较高有两个问题,发射成本和单位面积亮度降低,所以这个要和地面照度要求和卫星反射面积展开结合后才能计算出一个比较合适的轨道,但我们确信这个测试性质的人造月亮高度不会太高,所以能看到的也就晃一下几分钟而已。然后随着卫星移动,在地面上照出一条光带而已。

卫星用什么轨道?

如果要确定照射某一点的话,理论上来说应该赤道上空的静止卫星轨道,但这个高度高达3.6万千米,实在太高了,而且反射光分散!不如倾斜同步轨道,它大致在目标上空8字形打转转,也不错,但高度一样,不过从赤道上空跑到目标区域上空了。

两条轨道都不行,而且人造月亮只能跟随太阳,那么只能采用太阳同步轨道(几乎极轨),比如在晨昏线后方数百千米处与太阳同步,那么每一圈都能反射太阳光照亮地面,不过可惜的是星下点轨迹并不是经过同一点,而是每次都不一样。但可惜轨道高度也很高,3.6万千米。

那么没办法了,只能用极轨但低轨道卫星,所以想要在同一点每天看到这个月亮还是很不容易的,不过中国那么大,只要轨道设计下,总有个地方能见到的,如果比满月还要亮,那么白天也能看到它,有冒毛用呢?

卫星以及展开方式与反光面积过大的问题

其实这个大面积太阳反射薄膜打开还是一个比较严重的问题,毕竟太阳帆测试也不是每次都成功,而且反射太阳光成为人造月亮的反射面积也必须很大,这个展开还是有很高技术含量的。

另一个问题是必须考虑光压对于卫星的动力效应,简单的说要维持这个轨道的话必须要动力使其轨道漂移掌握在可控的误差之内,假如不维持轨道的话,很抱歉它要不了几个月就飘不知道哪里去了,这将导致一个问题:

要多少燃料维持?

或者装载离子电推进火箭?

两个成本都不低,如果不干一锤子买卖,那么这就是必须要考虑的问题。所以这颗卫星必须考虑姿态与轨道维持问题,无论用化学发动机还是电推,尽管技术成熟,但成本让人头大。

国际空间站高度调整

阴雨天气如何解决?

其实这就是一个头疼的问题,阴雨天就么有太阳了,尽管人造月亮能看到太阳,但它的反射光却也无法穿透云层,因此阴雨天就白瞎了,就照着云层上最多就留下一个光斑。

性价比如何?

种花家判断这个工程也就是雷声大雨滴小,到时候很有可能不会实施,因为这只是一个噱头工程,没有一丁点实用性,而且关于人造月亮这个提议已经不止一个国家或者组织提过,但也就昙花一现!

钢铁侠马斯克的星链工程

另外SPACE的星链工程已经被天文爱好者和天文台投诉了, 这个明晃晃的人造月亮还要跑出来捣乱,各个天文台恼火到恨不得想把它从近地轨道上用望远镜捅下来!

因此从各个方面判断,种花家认为这个工程会流产!简单的说就是销声匿迹了!