2022 年我国用人造月亮照明？这个想法我在科幻小说里见过

2022 年后，你抬头看向天空时，可能会看到一颗新的、很亮的星体，它也许是一颗「人造月球」，还是用来当路灯的那种。

近日，四川成都天府系统科学研究会向《科技日报》表示，他们参与主导的「人造月球」项目有望在 2022 年初步实现。

把镜子放在天空中反射太阳光

这个项目的原理很简单，跟小学生科学课堂上用镜子反射太阳光的思路一样。

「人造月亮」的计划是这样的：在 2022 年， 3 颗携带大型空间反光镜的人造空间照明卫星升空，部署在距离地球 500 公里以内的低地球轨道上，这三面巨大的反光镜等分为 360 度的轨道平面，可以实现交替对同一地区 24 小时不间断的照射。

反射到地面的太阳光可以覆盖地表 3600-6400 平方公里的范围，预计最大亮度是月光的 8 倍。

真 · 月球距离地球 38 万公里，这颗人造卫星距离地球近得多。但由于直径的问题，这颗人造月亮在地球人的角度看来，并不会是又大又圆的月亮，而是一颗特别明亮的星星。

有学者表示，这样的做法会影响生物作息。不过参与项目的天府新区系统科学研究会主任武春风表示：

「人造月亮」的光线强度与照明时长均可做调整，照明精度也可控制在几十米之内。

据悉，目前这个项目已经由科研机构和企业完成了方案论证和初步设计，接下来在 2020 年会完成第一颗卫星的发射、入轨、展开和照明这些步骤的系统验证，最终在 2022 年发射完三颗卫星。

武春风表示，「人造月亮」可以通过反射利用太阳光，与地面的路灯协同照明，这样可以节省基础设施用电的消耗。按照他的说法:

以对成都 50 平方公里区域提供照射为例，每年可节约电费开支约 12 亿元。

这颗「人造月亮」还有一个应用场景是给灾区供电。当某个地区因自然灾害发生大范围停电陷入黑暗时，当地居民或许可以用上人造月亮的照明。

面对这样一个「放卫星给地球照明」的行为，网友提出了一些疑问：

最强亮度为月光的八倍，那么能穿透大气运动的云层吗？
即使要照明的地方没有云层，那能穿透雾霾吗？

这些问题都需要「人造月亮」发射了才能得知，不过除了光线要穿透云层和雾霾，它需要克服的困难还有很多，比如太阳风是否会影响镜面反射率，会不会被太空垃圾击中……

还有就是会不会被其他国家反对，因为类似这个大胆的想法，早在二战的时候就有人提出，当时的目的还是作为军事应用。

这个大胆激进的想法来自欧洲火箭之父

我们都知道，凹面镜以特定的角度对准太阳后，可以将阳光聚焦到一个光点。这个光点产生的热量，可以点燃奥运会的火把，甚至可以融化钢铁，这主要取决于凹面镜的大小。

如果有一个超大的凹面镜，被放在地球轨道上，并且可以随时修改光点对准的地点，那么它就是一个能够焚山煮海的超级武器了。

德国在二战时期曾经想要制作这样一个武器，名字为 「太阳炮」（Sun Gun），用来在战争中摧毁敌人的城市。

这个想法的雏形，由欧洲火箭之父赫尔曼 · 奥博特（Hermann Oberth）在最早在 1923 年提出。

1945 年 7 月的《Life》杂志报道了德国纳粹这个骇人的想法。首先，他们想要发射一枚无人火箭，当火箭进入预定轨道后，放出六根长长的金属缆绳，这些缆绳在火箭的旋转带动下自动延伸部署后，是太阳炮的主体骨架。

接着，他们还打算陆续发射火箭将镜面组件从地球运输到太空中进行拼装。按照计划，这些镜面是高纯度的金属钠。

此外，镜面还会预留一个大圆孔，作为货运火箭的接驳通道。从地面发射的火箭，需要严丝合缝地怼在这个圆孔上，然后为相当于一个巨型国际空间站的太阳炮提供物资补给。

按照赫尔曼 · 奥伯特的预想，这个项目需要耗费 30 亿美元，用 10-15 年才能建成。他这样描述自己的创意：

我的空间镜（Space Mirror），就像是学校里捣蛋的小男生用来将太阳光反射到教室里的那一面。他们偶尔还会将光反射在老师的脸上，引起他的反感。而我就是那个已经对这个行为采集了大量数据，做了长期准备的老师。

碍于当时电子技术并不成熟，像太阳能电池、精密半导体这些零件都还没有大规模应用。因此，赫尔曼 · 奥伯特的想法并没有成为现实，德国纳粹当时也没能造出这种逆天的武器，否则世界历史的进程都要改写了。

有人认为，赫尔曼 · 奥伯特的想法，来自两千多年前希腊关于阿基米德的传说。传说古罗马人侵略时，年迈的阿基米德召集整个城市的妇孺，手持镜子在海岸线围成一个抛物线阵型，用镜子反射汇聚的光束点燃了敌人的舰队。

阿基米德是传奇人物，而赫尔曼 · 奥伯特在航天史上是一个不可忽视的先驱。

他是历史上第一个完整介绍了宇宙飞船及其发射原理的人，并且是第一个创立空间火箭点火理论公式，用数学方法阐明火箭脱离地球引力的方法和速度的人。

第一枚具有现代意义的大型火箭 V-2 的发动机基本构造原理，就来自赫尔曼 · 奥伯特。赫尔曼 · 奥伯特在 1923 年发布关于火箭科学的论文《飞往星际空间的火箭》，并在 1929 年发布《通向航天之路》进一步阐述自己的理论。

他的理论影响了一代航天工程师，1989 年逝世的他，也很幸运地目睹了 20 世纪人类探索太空的整个过程，包括各类探测器向太空发射和人类登月。

科幻小说里「人造太阳」

相比现实世界，科幻世界里的宇宙探索进程就超前多了。就连赫尔曼 · 奥伯特也是在童年时期就迷上儒勒 · 凡尔纳的科幻小说。

像「人造月亮」这个「在轨道放镜子反射太阳光给地球照明」的想法，在《三体》作家刘慈欣的短篇科幻小说《中国太阳》中也有类似的描述。

小说中，「中国太阳」是一个面积达三万平方公里的反射镜，它在 3.6 万公里高的同步轨道上向地球反射阳光，在地面看上去，天空中像多了个太阳。

按照书中的描述：

这个人造太阳可以以多种方式影响天气，比如通过改变大气的热平衡来影响大气环流、增加海洋蒸发量、移动锋面等等，这一两句话说不清楚。

其实，轨道反射镜只是中国太阳工程的一部分，另一部分是一个复杂的大气运动模型，它运行在许多台超级计算机上，精确地模拟出某一区域大气的运动状态，然后找准一个关键点，用人造太阳的热量施加影响，就会产生出巨大的效应，足以在一段时间内完全改变目标区域的气候。

由于这个镜面受到太阳风影响发生了质变，于是需要太空蜘蛛人驾驶手扶拖拉机大小的机器去擦镜面。这群人被称为「镜面农夫」，因为他们在银色平原上做清洁，也很像在耕种着什么。

科幻小说里的「中国太阳」在二十年里完成了很多事情，比如改变了西北气候，让三北防护林形成一条横贯中国东西的绿带；溶化乞力马扎罗山的积雪以缓解非洲干旱，使举行奥运会的城市成为真正的不夜城等等。

最后，退役的「中国太阳」，通过一系列复杂的变轨飞行，像大航海时代探索人类未知的帆船一样，掠过太阳系的行星，飞出太阳系，成为一艘不会回到地球的恒星际飞船。

当然了，「中国太阳」还只是科幻小说里面的场景。而中国的「人造月亮」什么时候可以投入使用，我们等待新闻联播的报道吧。