據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》等媒體報(bào)道，我國(guó)四川一研究機(jī)構(gòu)牽頭負(fù)責(zé)的一項(xiàng)航天項(xiàng)目，準(zhǔn)備將一個(gè)大型空間反射鏡發(fā)射到太空之中，向一定區(qū)域反射太陽(yáng)光，形成一個(gè)太空中的“人造月亮”，提供24小時(shí)不間斷的照明。

此消息一出，不但引發(fā)了英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》等國(guó)際媒體的大范圍關(guān)注，也引發(fā)了不小的爭(zhēng)議。除了為項(xiàng)目的大膽創(chuàng)舉贊嘆外，也有不少人表達(dá)了對(duì)“人造月亮”可能帶來(lái)的生態(tài)災(zāi)害的擔(dān)憂。事實(shí)上，“人造月亮”的想法由來(lái)已久，卻從未實(shí)現(xiàn)，而其對(duì)地球生態(tài)、氣候等系統(tǒng)所可能造成的影響，需要在項(xiàng)目設(shè)計(jì)和進(jìn)行過(guò)程中審慎周全的考慮。

九十年前的設(shè)想

1928年，斯洛文尼亞宇航學(xué)家赫爾曼·波多奇尼克(Herman Poto?nik)出版了名為《太空旅行的問(wèn)題》的專著。在那個(gè)飛機(jī)尚是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的年代，波多奇尼克就在書(shū)中劃時(shí)代的提出了在太空中建立一個(gè)空間站的構(gòu)想。而在空間站可以實(shí)現(xiàn)的諸多功能中，波多奇尼克介紹了德國(guó)火箭先驅(qū)赫爾曼·奧博特的設(shè)想。

人們可以在空間站上安裝一個(gè)直徑約為100公里的巨大太空鏡，將太陽(yáng)光反射到地球上的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域提供夜間照明。太空鏡由繩索作為連接的骨架，通過(guò)空間站的旋轉(zhuǎn)甩開(kāi)。太空鏡的各部分還可以在人們的控制下改變朝向，使太空鏡既能將反射的陽(yáng)光聚焦到地球某處，又能分散到地球各處。

除了用于和平目的外，奧博特認(rèn)為這種太空鏡顯然也可以用于軍事目的。一旦在空間站上裝備了瞄準(zhǔn)地面的望遠(yuǎn)鏡，宇航員就能控制太空鏡將光線聚焦于一處，引爆敵方的彈藥倉(cāng)庫(kù)，融化敵方的大炮、鐵橋和軍艦，燒毀地方的據(jù)點(diǎn)和城市。無(wú)論敵方的軍力多么強(qiáng)大，都無(wú)法抵御這種從天而降的攻擊。因此，太空鏡可以成為一門(mén)“太陽(yáng)大炮”，成為“最為可怕的武器，威力超過(guò)所有之前的武器。

（“太陽(yáng)炮”原理示意圖）

遺憾的是，奧博特的想法在一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有變成現(xiàn)實(shí)，無(wú)論是照明的和平用途還是攻擊敵人的軍事用途，人們都有技術(shù)難度更低的途徑來(lái)滿足自己的需求 。倒是中國(guó)的航天工作者們?cè)趧?chuàng)業(yè)之初，卻在無(wú)意間制造了一面小型太空鏡。

在我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”研發(fā)過(guò)程中，上級(jí)要求衛(wèi)星劃過(guò)夜空時(shí)，必須能讓全國(guó)人民都用肉眼觀察到她，而衛(wèi)星本身的反光又很難滿足這一要求。為此，航天工作者們特地在最后與衛(wèi)星分離的第三級(jí)火箭上設(shè)置了一個(gè)反光裝置。當(dāng)衛(wèi)星與第三級(jí)火箭分離后，表面鍍有鋁膜的反光裝置像氣球一樣充氣展開(kāi)，人們后來(lái)看到的亮點(diǎn)實(shí)際是反光裝置而不是衛(wèi)星本身形成的。

中途夭折的旗幟計(jì)劃

在上世紀(jì)九十年代，俄羅斯人幾乎將奧博特的想法變成了現(xiàn)實(shí)。俄羅斯的部分國(guó)土靠近北極圈，在全年的一段時(shí)間中飽受漫長(zhǎng)黑夜的困擾。上世紀(jì)九十年代初，俄羅斯太空技術(shù)的重量級(jí)人物弗拉基米爾·瑟羅米亞特尼科夫在美國(guó)交流時(shí)，被美國(guó)人正在研制的太陽(yáng)帆飛行器啟發(fā)。

太陽(yáng)帆是一種利用太陽(yáng)光壓進(jìn)行星際航行的航天器，就像船帆受到風(fēng)吹動(dòng)時(shí)可以帶動(dòng)輪船航行一樣，太陽(yáng)帆反射太陽(yáng)光之后，就可以利用太陽(yáng)光壓帶來(lái)的動(dòng)量和能量向遠(yuǎn)離太陽(yáng)的太空中駛?cè)?。而瑟羅米亞特尼科夫則從這種裝置上看到了另一種用途：如果把同樣的高反材料放到太空之中，將陽(yáng)光反射到北極圈附近的地區(qū)，就可以以讓那里的人民告別太過(guò)漫長(zhǎng)黑暗了。

為此，他提出了代號(hào)“旗幟”的人造月亮計(jì)劃。在順利進(jìn)行旗幟1號(hào)陽(yáng)光反射鏡的地面試驗(yàn)后，旗幟2號(hào)由進(jìn)步M15號(hào)貨運(yùn)飛船帶入了太空。1993年2月4日，在完成上下行貨運(yùn)任務(wù)、即將離開(kāi)“和平號(hào)”空間站時(shí)，進(jìn)步M15號(hào)飛船進(jìn)行了旗幟2號(hào)的試驗(yàn)。旗幟2號(hào)是一個(gè)直徑為20米的圓盤(pán)，主體結(jié)構(gòu)由高強(qiáng)度凱夫拉纖維構(gòu)成。在結(jié)構(gòu)表面，覆蓋了一層僅有5微米厚的鋁箔。圓盤(pán)由若干個(gè)花瓣?duì)畹慕Y(jié)構(gòu)構(gòu)成，當(dāng)進(jìn)步號(hào)飛船離開(kāi)空間站后，飛船開(kāi)始以每秒570度的速度旋轉(zhuǎn)，“花瓣”在離心力的作用下張開(kāi)，開(kāi)始反射太陽(yáng)光。整個(gè)過(guò)程，和1920年代奧博特的設(shè)想驚人的一致。

（展開(kāi)后的旗幟2號(hào)）

旗幟2號(hào)在地面上照亮了一個(gè)直徑約為4公里的區(qū)域，其亮度比滿月時(shí)的月亮稍強(qiáng)。載人的空間站和貨運(yùn)飛船都運(yùn)行在高度較低的軌道上，大約每90分鐘就要圍繞地球轉(zhuǎn)一圈，因此旗幟2號(hào)所能照亮的區(qū)域中，固定位置能被照亮的時(shí)間也僅有幾秒。

（旗幟2.5工作示意圖，其原理與旗幟2基本一致）

旗幟2號(hào)的成功令俄羅斯人感到鼓舞，他們隨之提出了一項(xiàng)更為龐大和看似瘋狂的計(jì)劃。把100個(gè)人造月亮送上距離地面1500至5530公里的高度更高的軌道上，形成一個(gè)反射光環(huán)，讓北極地區(qū)真正告別長(zhǎng)夜。

然而，1998年旗幟2.5號(hào)試驗(yàn)的失利讓整個(gè)人造月亮計(jì)劃戛然而止。旗幟2.5的工作模式和旗幟2基本一樣，但反射亮度大為提高，可提供相當(dāng)于10倍月光的照明。1999年2月4日，進(jìn)步M-40飛船在展開(kāi)旗幟2.5的過(guò)程中，反射片被飛船上意外伸出的天線卡住。故障最終未能排除，旗幟2.5只能隨進(jìn)步M-40一同墜入大氣層燒毀。

“人造月亮”潛在影響不容小覷

對(duì)于太空技術(shù)試驗(yàn)，一次失敗實(shí)際上并不足以斷送整個(gè)計(jì)劃。而俄羅斯的人造月亮之所以未能繼續(xù)，很大程度上源于一些俄羅斯科技人員對(duì)于項(xiàng)目的反對(duì)。有科學(xué)家指出，人造月亮的光芒雖然能夠幫助人類消除黑暗，但會(huì)打亂本來(lái)已經(jīng)習(xí)慣了自然光線強(qiáng)度變化的動(dòng)物的節(jié)律。

此外，由于人類生活范圍的不斷擴(kuò)展，人類夜間照明對(duì)夜空的光污染已經(jīng)對(duì)天文觀測(cè)造成了不小的影響和限制。一旦這種人造月亮上天，它耀眼的光芒有可能對(duì)天文觀測(cè)造成毀滅性的影響。

以上這些風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于四川那個(gè)研究機(jī)構(gòu)計(jì)劃開(kāi)展的人造月亮同樣存在。同時(shí)，更大的風(fēng)險(xiǎn)在于，集中能量照射地球的某一位置，是否有可能觸發(fā)大氣運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定性，造成局部或大范圍的大氣環(huán)流異常，進(jìn)而引起極端天氣在不該出現(xiàn)的地方出現(xiàn)，需要進(jìn)行十分審慎的研究。

對(duì)于俄羅斯旗幟計(jì)劃的批評(píng)意見(jiàn)中，有人認(rèn)為集中照射北極地區(qū)會(huì)引起北極冰山的融化，造成全球海平面上升。而美國(guó)NASA曾經(jīng)資助過(guò)一項(xiàng)概念研究，探究用空間中的反射裝置向火星反射陽(yáng)光，來(lái)調(diào)整火星的氣候使其更適合人類生存。事實(shí)上，在全球氣候變暖的背景下，有美國(guó)科學(xué)家提議用太空鏡將太陽(yáng)射向地球的光線部分的反射回去，減少地球受到的太陽(yáng)輻射，減緩地球升溫。而四川的“人造月亮”計(jì)劃，顯然是反其道而為之，是否會(huì)產(chǎn)生氣候效應(yīng)，也需要進(jìn)一步分析。從目前的新聞報(bào)道看，參與到項(xiàng)目論證中的都是航天部門(mén)的專家學(xué)者，論證的主要內(nèi)容是這項(xiàng)計(jì)劃在航天技術(shù)上是否可行，而沒(méi)有其他學(xué)科的科學(xué)家參與進(jìn)來(lái)。筆者認(rèn)為，要真正搞清楚人造太陽(yáng)是福是禍，還需要多學(xué)科協(xié)力才能完成。

另外，在科學(xué)技術(shù)之外的社會(huì)問(wèn)題同樣值得考慮。當(dāng)我們用電燈照亮黑夜時(shí)，電燈的使用者同時(shí)擁有享受光明和享受黑暗的權(quán)利。人造月亮，固然能讓馬路、廣場(chǎng)、車站、機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所省去了照明的用電消耗，但同樣使得人們無(wú)法再私人空間中像以往那樣簡(jiǎn)單快捷的獲得黑暗。新聞報(bào)道稱這個(gè)項(xiàng)目能為成都地區(qū)每年節(jié)省電費(fèi)12億元，但社會(huì)是否會(huì)因此而付出其他成本，就不是科學(xué)家和工程師能夠回答的問(wèn)題了。

最后，在設(shè)計(jì)這種航天器時(shí)還應(yīng)該充分的考慮航天器失效時(shí)的安全問(wèn)題。按照新聞報(bào)道，人造月亮的照明精度可達(dá)幾十米，這必然是建立在對(duì)飛行軌道、航天器姿態(tài)和鏡面朝向的精確控制基礎(chǔ)上的。而航天史上，不乏衛(wèi)星因?yàn)楣收隙藨B(tài)失控、無(wú)法維持軌道或與地面失去聯(lián)絡(luò)的情況。對(duì)于一般的航天器，故障發(fā)生后最多導(dǎo)致航天器本身無(wú)法繼續(xù)正常執(zhí)行任務(wù)，而人造月亮如果在軌出現(xiàn)故障，照明的方向?qū)⒆兊貌豢煽兀赡軙?huì)照向那些本不該被照亮的地方。因此，必須設(shè)置足夠的安全程序，讓人造月亮在出現(xiàn)異常情況時(shí)能夠有效停止反射陽(yáng)光。

回首人類發(fā)展的里程，當(dāng)我們盲目自大的、以人定勝天的心態(tài)試圖改造自然時(shí)，得到的往往都是自然規(guī)律的反擊。只有通過(guò)審慎的分析和規(guī)模由小到大的試驗(yàn)，才能讓人造月亮稱為一項(xiàng)新航天技術(shù)的創(chuàng)舉，而非人類給自己找的另一個(gè)麻煩。