2018年10月18日 03:44 來源：科技日報
參與互動我國「人造月亮」擬上天 亮度可達月光8倍
第二看臺
劉 維 本報記者 盛 利
當夜晚降臨我們仰望星空，肉眼所見的最亮天體就是月亮。但事實上，一顆人造衛星在離地球500公裡軌道內的軌跡也是肉眼可見的，比如天宮二號空間實驗室、國際空間站等。它們反射的陽光讓其看起來像一顆顆星星，由此一些科學家提出，利用此類現象將太陽光反射到地球，為人類提供照明服務的構想。
近日，科技日報記者從四川成都天府系統科學研究會獲悉，該研究會參與的「人造月亮」構想有望在2022年初步實現——2020年首顆「人造月亮」將完成從發射、入軌、展開到照明的整體系統演示驗證並發射，2022年3顆「人造月亮」將發射升空，並進行從展開到照明的整體系統演示驗證實驗。
「人造月亮」實為超級太空反射鏡
「人造月亮」的構想最早源於一位法國藝術家：在地球上空掛一圈鏡子做成的項鍊，讓它們一年四季把陽光反射到巴黎的大街小巷。美國及俄羅斯都曾對「人造月亮」進行過深入探索，希望為人類夜間活動帶來便利，甚至實現軍事運用。
俄羅斯處於高緯度地區，因日照時間短，一度在「人造月亮」這類光照項目上有重大進展。1999年，俄羅斯曾實施代號為「旗幟」的一系列計劃，試圖用特製的反射鏡從太空反射陽光照耀地面，然而最終因為空間鏡面展開時失敗，計劃被擱置。
「俄羅斯之前其實在演示驗證上做得比較完備，基本原理成熟，也在空間站做了實驗，但沒有走到大型空間反射鏡這一步。我們目前的核心技術、工程基礎材料方面都已經有很高的成熟度，具備開展系統演示驗證階段的研製條件。」天府新區系統科學研究會主任武春風說，「人造月亮」照明項目的一些關鍵技術攻關屬於航天工程共性技術，之前已由科研機構和企業開展。其中，天府新區系統科學研究會負責牽頭項目的完整系統論證，哈爾濱工業大學、北京理工大學、航天科工微電子系統研究院、成都匯蓉國科微糸統技術有限公司等協同論證，國內20餘名相關專業的學術專家、工程專家共同對「人造月亮」照明項目進行了方案論證與初步設計。
在遠離地球38萬公裡的深空軌道上，直徑為3476公裡的月球正運行，當到達滿月時，它可以向地球的大部分地區輻射光。而未來的「人造月亮」則預計部署在500公裡以內的低地球軌道上，光強度損失比38萬公裡小得多。
武春風說，我國的「人造月亮」準確表達是一種攜帶大型空間反射鏡的人造空間照明衛星，預計其光照強度最大將是現在月光的8倍。他說，按照相關研發計劃，2020年「人造月亮」完成從發射、入軌、展開、照明到調控的整體驗證工作後，2022年3顆「人造月亮」將在我國三大衛星發射基地選其一展開發射工作。「屆時，這3面巨大的反射鏡將等分360度的軌道平面，3顆『月亮』交替運行可實現對同一地區24小時不間斷照射，反射的太陽光可覆蓋地表3600至6400平方公裡的範圍。」
光汙染影響生物作息？不必擔心
曾有科學家表示，對所在星系索取能量的高低，是判斷人類文明發展程度的一項重要指標，深度利用太陽能是人類發展的一條必經之路。目前，人類對於太陽能的利用，基本是把太陽能轉化為電能，但是這樣的轉化效率其實並不高。
「目前，中國、俄羅斯、美國、日本、歐盟等都在開展空間能源應用項目的技術攻關與驗證。反射鏡這個設想大家都有，真正誰能走在前面早日實現空間能源利用，還需要腳踏實地的科研攻關和商業應用模式的探索。」武春風說。
針對網友擔心的影響生物作息等問題，武春風說，「人造月亮」的光線強度與照明時長均可做調整，照明精度也可控制在幾十米之內。雖然說「人造月亮」是月光的8倍亮度，但考慮到大氣運動等因素影響，工作區的實際光照度大致相當於夏季的黃昏時刻。屆時，人們能感受到的「人造月亮」光照度，為路燈光照度的五分之一左右。而且其可以做到「指哪打哪」「亮度可調」，不必擔心「生物鐘錯亂」這種問題。在「人造月亮」運轉期間，人們仰望夜空，只會看見一顆格外明亮的星星，而不是大家想像中的一輪圓月。
特別是在民用領域，「人造月亮」充分利用太陽光，與夜間的路燈照明形成互相補充，節約了大量基礎設施用電消耗。在日照時間短的冬季，「人造月亮」提供照明，可起到適當讓黎明提前、黃昏延長的作用。「以對成都50平方公裡區域提供照射為例，每年可節約電費開支約12億元。在地震等自然災害導致的停電區域，也可以用『人造月亮』空間照明實現舒緩恐慌、有光救援、便捷安置等。」武春風說。