臭名昭著的太空计划:美发射43亿根铜针上太空,至今残留34万根
上世纪60年代,有个挺疯狂又引起不少争议的计划悄悄开始了。这个计划跟人和卫星都没关系,而是跟好几亿根小小的铜针有关。这就是美国的西福特计划,他们的想法是,在地球轨道上撒下4亿3千万根铜做的天线,想建一个超大的通信网络。
这些小小的铜针,每根长度还不到两厘米,专门用来把地面发来的无线电信号给反射回去,目的是想让全世界都能收到信号。这么多年过去了,回头看看,当初为了提升通信能力而花那么大代价,到底值不值得呢?
【斯普特尼克1号与加加林的壮举】
上世纪五十年代后半段,美苏两国搞出了弹道导弹后,太空竞争的火苗就冒了出来。到了1957年,苏联的科学家谢尔盖·科罗廖夫,在苏联科学院里头弄了个小组,目的就是要在“把卫星送入地球轨道这事儿”上,抢先美国一步。
科罗廖夫,大家称他为“苏联的航天领头人”,靠着出色的领导本事和聪明的科学头脑,很快让苏联在太空探索上大步前进。他搞的这个委员会,就是太空竞赛的起跑枪。苏联在太空上搞出的成果又快又多,但这些都被当成了国家秘密,没跟外界说。
那时候的苏联,全国上下都被一层神秘的保密面纱覆盖着,太空计划的相关信息被牢牢把守着,一点风声都不漏。科罗廖夫带着他的团队,在密不透风的保密条件下,没日没夜地埋头苦干。他们经历了数不清的尝试与挫折,终于,在1957年10月4日那天,把人类历史上的第一颗人造卫星——斯普特尼克1号送上了天。
这个铝做的圆球球卫星,大小就像家里的大铁锅,直径58厘米,重量嘛,差不多83.6公斤。它上面装了个简易的无线电发射装置,能一直发出“嘀嘀”的响声。斯普特尼克1号上天后,可是在全球都炸开了锅,引起了巨大反响。
卫星升空后的几天里,全球各大新闻都聚焦在这个具有历史意义的事儿上,很多人用无线电亲自收听到了从太空传来的信号。这时候的美国,之前总觉得自己在科技上是全球老大,结果苏联这次成功发射让他们大吃一惊,倍感压力,所以美国开始重新审视他们的太空战略。
受到斯普特尼克的影响,美国加快了航天事业的发展步伐,在1958年顺利将首颗人造卫星“探险者1号”送上太空。不过话说回来,斯普特尼克1号的升空确实是个重要节点,让美苏之间的太空较量变得越来越紧张。
1961年4月12日那天,苏联在太空赛跑里又往前迈了一大步,因为尤里·加加林第一个飞上了太空。他坐的东方1号宇宙飞船,在拜科努尔这个地方发射上天,围着地球转了一整圈。虽然加加林在太空里只待了不到俩小时,但这已经足够让他火遍全世界,成了大英雄。
飞行过程中,加加林靠着无线电和地面指挥中心聊着天,他的声音飘过大气层,传遍了全球。等加加林稳稳当当回到地球,苏联政府立马把他当成了大英雄来欢迎。之后,他到处出国访问,成了促进太空和平利用的代表人物。
【阿波罗11号与登月成功】
苏联在很多方面取得领先位置后,美国明白了得赶紧想办法,不能在太空竞赛里落下太多。因此,美国政府跟美国宇航局一起,加大了力气和资源,把太空探索当成了国家的头等大事来抓。
由于国家的大力支持,美国的航天技术和研发潜能被极大地调动起来。1969年7月20日,迎来了一个历史性的瞬间。美国航天员尼尔·阿姆斯特朗与巴兹·奥尔德林搭乘阿波罗11号宇宙飞船,顺利踏上了月球,这标志着人类在探索宇宙的道路上取得了巨大进展。
这次大工程,从打算做到真正动手,花了好几年时间,参与的人多得数不清,有科学家、工程师,还有各种技术人员,总共好几万人呢。就在飞船要上天的前几个月,阿波罗11号的每一个零件都被反复测试、检查了好多遍,就为了让所有事情都能顺顺利利地按照计划走。
阿波罗11号的飞行任务安排得非常细致且复杂,它包括了超过一百万个电子小零件和好几千个机械装置,这些都得在超恶劣的环境下准确无误地运行。飞船发射三天后,就抵达了月球轨道。这时,阿姆斯特朗和奥尔德林会进入登月舱“老鹰”,而迈克尔·柯林斯呢,他会继续待在指挥舱里,绕着月球转。
当“老鹰”号登月舱稳稳降落在月球宁静的海域时,全球的目光都紧紧聚焦。阿姆斯特朗率先踏出舱外,这一步,被铭记为“人类历史性的跨越”,也意味着美国在太空争霸中实现了大反转,遥遥领先。
他们在月球上呆了差不多21个小时,这段时间里,他们挖了些土样做研究,摆了些科学实验设备,还拍了很多照片和视频记录。
阿波罗11号任务圆满完成后,宇航员们顺利回到了地球,全世界的人们都热烈欢迎并高度赞扬他们。这次登上月球的壮举,让美国人的民族自豪感爆棚,同时也点燃了一大批年轻人对科学和探险的浓厚兴趣。
【空中通信的革命:西福特计划的诞生与实施】
上世纪70年代头几年,全世界都被冷战的阴霾给罩住了。那时候,各国老大可都盯紧了国际通信的安全和稳不稳这事儿。说到通信,主要靠的还是海底电缆,这东西虽说挺靠谱,但万一被敌对国给剪了线,那麻烦可就大了去了。
另外,利用电离层反射的无线电通讯虽然被广泛应用,但它的传输效果却非常容易被天气和其他自然条件左右,导致信号经常断断续续。鉴于这种情况,美国军方开始琢磨新的法子,来保证即使在特别糟糕的环境下,通信也能稳稳当当的。
他们想了个新奇点子,打算在地球的低轨道上放好多铜做的偶极天线,组成一个能像云一样反射无线电信号的东西。这个点子后来成了个大项目,叫西福特计划。这个计划可不是一下子就能搞定的。
其实,早在1960年代,美国的科学家们就已经动手研究这个领域了。他们一开始的尝试是在地上模仿和检验铜针的反射能力,还有看看这些铜针在太空里会怎么表现。
科学家们经过好多次尝试,慢慢把铜针的设计改得更好了,他们找到了最合适的长度和粗细,最后决定做成1.78厘米长,粗细在25.4微米到17.8微米之间。到了1970年,技术也进步了,又因为急着要用,所以西福特计划就正式开始了。
打算中,要往轨道上送4亿3千万根铜针。这些铜针会由专门的发射装置带到太空,到了预定的轨道后再被放出来。为了让这些铜针在轨道上分布得整整齐齐,美国的工程师们想了个特别的办法,能让它们在轨道上均匀铺开。
西福特镇这时候建好了卫星天线,它的主要工作是跟轨道上的铜针云配合,通过它反射的信号来发送和接收信息。这个镇子在马萨诸塞州,选这儿做通信中心,是因为地方好,视野开阔,电磁干扰也少,对收信号特别有帮助。
不过,虽说西福特计划在技术上有了新进展,但在实际执行时还是碰到了挺多棘手问题。1971年他们头一回试着发射,结果因为技术出了岔子,那些铜针没能按要求铺开,没形成想要的那个环状,这样一来,通信效果就差了很多。
【西福特计划的实施与失败】
美国军方和科研团队因为首次尝试的失败而不服气,所以花了整整三年时间,对方案进行了大改并反复测试。他们仔细研究了之前遇到的技术问题,并一一进行了改进。到了1966年,美国人再次进行了尝试。
这次,他们采用了更为精细的发射与铺设手段,顺利把铜针撒到了地球轨道上。这些铜针不仅顺利铺开,还完美呈现出了他们想要的环状模样。数据显示,这些铜针大都位于3500到3800公里的高空,而它们的轨道倾斜角度则在87到96度之间。
人工打造的环状铜针云,在真实通信场景里展现出了不俗的表现。地面站发送的无线电波能被这些铜针云很好地弹回来,这样一来,远处的区域也能收到信号了。经过理论推算和实际测试,这种通信手段确实很厉害,给全球的军事和日常通信带来了全新的机遇。
但是,虽然技术上有所突破,西福特计划却很快引起了全球各国的广泛,并且争议不断。大家对西福特计划的不满,主要是因为它涉及环境保护和太空安全问题。
好多科学家跟环保团体都头疼,这些数不清的铜针说不定会给地球轨道环境带来长久的坏影响,让太空里头的碎片变得更多,以后航天活动可就危险了。还有啊,有的国家也担心美国靠这技术搞军事领先,怕这样会搅乱国际上的力量对比。
西福特计划在国际上的强烈反对声中,最后不得不叫停。那些已经撒到轨道上的好几亿根铜针,因为没人继续管,也没有后续的计划,慢慢就变成了没人理的太空废弃物。
虽然美国派驻联合国的大使阿德莱·史蒂文森曾对外宣称,那些铜针会因太阳辐射的压力在三年内坠落并销毁,但实际情形却没那么好。经过长时间对轨道的监测和研究,结果发现,直到现在,仍有大约34万根铜针遗留在太空轨道里。
这些铜针残留在轨道上,成了现代航天探测和空间任务的一大绊脚石。它们警示我们,在搞这类太空活动时得更加小心,得想想长远的生态后果,还有该负的国际责任。
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