在月光皎洁的夜晚走出门外,你会看到黑暗被驱散。当月亮接近满月时,它反射的阳光足以勾勒出夜晚的景观,甚至能让肉眼看穿黑暗。但我们总能做得更好,对吧?如果一个月亮好,那么两个肯定更好。
至少,一位中国研究者是这样认为的。天府新区科学学会理事长吴春峰希望利用一颗人造月亮般的卫星,在夜间将阳光反射到地球的特定区域。这颗反射器将绕城市上空运行,提供足够的光照来取代地面照明,并可能节省电力成本。
照亮夜晚
他设想一颗闪亮的卫星在距离地面约300英里的太空展开,并对准地面的城市。据《中国日报》报道,一颗卫星足以照亮约20平方英里,而几颗协同工作的卫星则可以照亮高达4000平方英里。吴表示,第一颗卫星预计在2020年发射,另外三颗在2022年发射,但该项目的细节在很大程度上仍不为人知。
然而,据卫星专家称,这个计划可能并非那么可靠。德克萨斯大学奥斯汀分校航空航天工程副教授瑞安·罗素(Ryan Russell)表示,根据现有稀少的细节,这颗卫星实际上可能永远无法工作。
最大的缺陷是什么?一颗足够低的卫星,能够提供如此多的光,却无法保持在一个地方。
罗素在一封电子邮件中说:“他们声称一颗在300英里高度的低地球轨道(LEO)卫星必须是笔误或信息来源有误。”“我读到的文章暗示你可以让一颗卫星悬停在某个特定城市上空,这当然是不可能的。”
能够停留在地球固定点的卫星,也就是所谓的地球同步轨道卫星,要远得多:约22000英里。在这个距离上,反射面需要巨大才能将足够的光传递到地球供人看到。在仅300英里的距离上,月亮将以每小时数千英里的速度绕地球运行,只会在任何一个地方短暂地投射光线。
密歇根大学航空航天工程教授伊恩·博伊德(Iain Boyd)说,你可以通过火箭推进器让一个人造月亮保持在原位,但这会消耗燃料,增加成本并需要持续加注燃料。
需要一个围绕地球运行的卫星星座才能整夜保持灯光亮起,当它们经过时,互相交换反射任务。即使如此,燃料也是必需的,以抵消地球上方低轨道中存在的微小大气阻力。例如,国际空间站的轨道高度约为250英里,由于阻力减速,它必须不断地被提升到其轨道。
目前来看,发射和为多颗卫星加注燃料的成本很可能远远超过节省的电力成本。
关灯
此外,我们是否愿意在城市夜空设置一个大范围的夜灯也是个问题。全球一些城市已经在努力减少光污染,让夜晚变得更暗,而不是更亮。过度的夜间光照会扰乱夜行动物的活动,遮挡星光,甚至可能干扰我们的昼夜节律并影响健康。
罗素说,如果我们确实需要更好的照明解决方案,也许应该专注于更多陆地上的选择。
他说:“这是一个非常复杂、影响所有人的解决方案,用来解决一个影响少数人的简单问题。这是极度严重的光污染。”“而且他们是在照亮整个地表,而路灯只照亮需要照明的街道。想象一下,几代人生活在同一个城市地区,却从未在夜空中看到星星。”

部署了“赞亚”号卫星。(图片来源:RKK Energia)
RKK Energia
部署了“赞亚”号卫星。(图片来源:RKK Energia)
如果你想找到更多证据证明这个计划可能并不那么可靠,看看俄罗斯就行了。弗拉基米尔·西罗姆亚特尼科夫(Vladimir Syromyatnikov),一位曾参与联盟号-阿波罗计划的工程师,实际上在1994年测试了人造月亮的设想。“赞亚”(Znamya)在俄语中意为“旗帜”,是一个直径65英尺的铝涂层塑料圆盘,从和平号空间站发射,像扇子一样在太空中展开。
人造月亮曾短暂工作。《纽约时报》报道称,空间站上的宇航员能够探测到一道微弱的光束射向地面,但地面观察者只看到天空中短暂的明亮闪光。
第二颗测试卫星在太空中部署时遇到了问题,该项目被放弃。最初的计划是建造一个由直径650英尺的圆盘组成的舰队,为地面提供持续照明,但维持轨道和精确瞄准航天器的难题从未得到有效解决。
如今,许多人担心城市夜晚过于明亮,人造月亮的概念似乎已不再必要。路灯已经为我们提供了充足的照明,而新的LED选项可以帮助降低电力成本。
太空中的夜灯可能是一个过于宏大的设想。
[编辑注:由于一个错误,本文早期版本将英里和公里单位互换。数字已得到更正。]














