月球是夜空中唯一
可以直接用肉眼長時間觀察的自然存在
因此,賞月成了從古到今的夜貓子重要消遣
長時間盯著這麼個不明不暗
還會陰晴圓缺的東西
人們不免產生各種各樣的聯想
↓↓月球的盈虧↓↓
例如,月球表面都是土壤石頭
如果是鏡面那該有多亮呀!
↓↓麻子臉的月球↓↓
↓↓月球地圖↓↓
↓↓中國的玉兔月球車↓↓
↓↓凹凸不平的月球表面↓↓
例如多造幾個人造月亮
晚上人們就不用點燈啦
還有貪玩的人想到了迪斯科舞廳
↓↓金氏世界紀錄最大的Disco球↓↓
還有人設想假如把月球換成一顆DISCO鏡面球
地球上是不是每晚都可以開PARTY啦?
Come on buddy,let’s go party!
動次打次動次打次~~
倫敦有一位科學愛好者Michael Stevens,在2010年創立了一個名叫Vsauce的頻道,他和他的小夥伴經常製作一些讓人腦洞大開的科學視頻。
其中有一條上傳於2014年4月3日的視頻,模擬了這個構想:What if the Moon was a Disco Ball? 假如月球是顆disco鏡面球。。。
Michael Stevens用三維軟體製作了一個巨型disco月球,放在了與地面距離為420公裡、接近ISS國際空間站的軌道上,運行周期約為2.1小時。
Disco月球表面共由3012鏡面組成,大塊鏡面的面積有150平方公裡,小的有100平方公裡。都是用10公裡厚的玻璃製成,折射率(IOR)為1.56。從低空看去,每片鏡面的投影比太陽還要大。 。
由於disco月球在近地的低軌道運行,它的每個鏡面對太陽的焦散反射實際上都相當於一個小太陽。由於陽光會先透過玻璃,常規情況下玻璃會過濾掉很多UV紫外線。所以焦散反射應該不會含有太多紫外線。
基本上鏡片都是背面鍍銀的玻璃。光線不會穿透玻璃,而是被玻璃表面簡單地反射開,根據菲涅爾反射原理(Fresnel reflection),入射角越接近90度,反射強度越最高。所以反射的光線不足以達到太陽表面的溫度(約6000度)。
從宇宙中看Disco月球
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你覺得在地球上看會是個啥樣子呢?
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↓↓月升:由於鏡面角度看不到光↓↓
↓↓奇怪的東西出現了↓↓
↓↓什麼鬼↓↓
↓↓原來是地球的倒影↓↓
↓↓碾過天空的巨大球體↓↓
再回到太空視角
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從遠處觀察時,由於鏡片比太陽小
焦散反射還不是很亮
↓↓中間的黑圈是地球的影子↓↓
↓↓反射宇宙的部分是黑色的↓↓
↓↓馬不停蹄地滾過↓↓
曾經有一位法國藝術家提出
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
然而這個想法曾被歐洲航天局譏為
「痴人說夢」和「荒唐至極」
俄羅斯科學家也曾設想到在太空中製造一面鏡子
利用它反射太陽光照到地球上
以給地球在夜間帶來光明
1999年2月4日
俄羅斯「和平號」空間站上的兩名太空人
將試驗性的人造月亮送入了太空
但體積與月亮相比
那就太渺小太渺小
VSause的視頻中也做除了這個設想。有一面假想的巨型平面鏡,它的中心軌道在地球表面上方的距離2157.4公裡,直徑與月亮一樣大,同為3474.8公裡。
↓↓宇宙視角↓↓
理論上講,由於質量較小,它的軌道周期將長於disco月球。但在這部影片裡它倆的軌道周期做成了一樣的。不過巨鏡這玩意是不現實的——如果想在現實中製造一個,不會用巨大粗壯的支架,更可能類似於梁加聚酯薄膜。。。不過,不管用什麼形式,它都超出了工程極限。
↓↓地球視角↓↓
↓↓地球的陰影在平面鏡中更加明顯↓↓
↓↓自帶月環食↓↓
↓↓神奇的鏡子月亮↓↓
▼假如月球是個Disco鏡面球 via Vsauce▼
看過《三體》的朋友,一定對智子的製造過程印象深刻。然而依靠文字描述,在大腦中重構這類腦洞無邊的想像,總有些難度。看完這段視頻,再回過頭來看看三體中對質子二維展開實驗的描述,也許更直觀一些——
智子——《三體1:地球往事》節選
質子二維展開的第3次實驗在30個三體時後進行,這次是在夜間。從地面上看不到太空中的加速器圓環,只有旁邊驟變發電站散熱片的紅光標示出它的位置。加速器啟動後不久,科學執政官就宣布展開成功。
人們仰望夜空,開始什麼都沒看到,但很快,他們發現了一個神奇的跡象:星空分成了兩部分,這兩部分中星群的圖案是對不上的,仿佛兩張星空圖片疊在一起,小的那張放在大的上面,銀河在兩者的邊界處被截斷。小部分的星空是圓形的,正在正常的星空背景上迅速擴大。
"那裡面的星座是南半球的!"文教執政官指著正在擴大的圓形星空說。
當人們正在窮儘自己的想像力,試圖理解在行星另一面才能看到的星空是如何疊印到北半球的夜空上時,一個更驚人的景像出現了:在那片擴大中的南半球星空移動的邊緣,出現了一個巨大球體的一部分,那個球體呈褐色,正在像一個速度很慢的顯示屏上的圖像一樣被掃描出來,那是一個大家都很熟悉的球體,上面清晰地呈現著熟悉的大陸形狀。當球體的顯示完成後,它已佔據了三分之一的天空,其表面的細節可以看得更清楚了:褐色的陸地上布滿了山脈的褶皺,一片片雲層好相是緊貼著大陸的殘雪......
這時才有人說出了一個事實:那是他們的行星!
是的,大空中出現了另一個三體世界。緊接著,天色亮了起來,在太空中的第二三體行星旁邊,擴大的南半球星空的邊界又掃描出了一輪太陽。這顯然是現在正照耀著南半球的那個太陽,但似乎只有它的一半大小。
現在,終於有人悟出了事情的真相:"那是一面鏡子!"
對月球和探索宇宙有興趣的朋友,可以發送下面的紅色數字,回顧機械美學往期相關內容:
第41期【探索之美】太空之眼,哈勃太空望遠鏡
第48期【影像之美】哈蘇,從太空行走到月球漫步
第60期【材料之美】不想搭便車環遊美國的導演,不是好雕塑家
第98期【力量之美】宿敵之寶,為美國所用的前蘇聯火箭發動機NK-33
第116期【探索之美】獨酌無相親,對影一群娥:各國月球探測衛星
第117期【均衡之美】臺北101鎮樓之寶,世界最大的風阻尼器
第166期【航天之美】土星5號,送了12個阿波羅上天的運載火箭
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