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向太空發射5億根銅針,距今已有60年,“西福特”計劃現狀如何
送交者: 三把刀 2019年12月16日21:06:53 於 [軍事天地] 發送悄悄話

現代化的通信方式多種多樣,除了在日常生活中我們經常會用到的地面基站通信外,還有海底通信電纜、太空衛星通信等等。通信衛星是目前應用最廣泛,也是人類在太空中唯一的專用通信設施,但在第一代通信衛星發展的同時,美國還嘗試建造過另一種與通信衛星完全不同的太空通信設施,這就是上世紀60年代的“西福特”計劃。

早在1957年,第一顆人造衛星就飛向了太空。衛星一經發明,便被聯想到了巨大的通信功能。三年後的1960年,第一顆通信衛星“回聲1號”發射升空,開闢了人類通信的新天地。但最早的通信衛星距離地面較近,高度不到3000公里,每天停留在地面基站上空的時間較短,並且由於衛星本身性能的原因,最早的幾顆通信衛星每天只能提供十幾分鐘,最多幾個小時的通信服務。

這樣的通信能力顯然不能滿足現實的需要。再加之美軍認為,圍繞衛星建立的一整套通信系統,會在戰爭時期遭到打擊甚至摧毀,而衛星系統如果被摧毀勢必會讓美軍的整個通信陷入癱瘓!為此,美國尋求建造一種幾乎無法被摧毀的通信系統。事實上在“回聲1號”升空的同時,世界上已經有了另一種太空通信方法,那就是利用地球的電離層反射無線電的方法進行通信。

雖然地球電離層符合無法被摧毀的要求,但其反射無線電非常不穩定,於是美軍提出了,能不能人工建造一種類似於地球電離層的通信設施。在此背景下,“西福特”計劃萌生!這一計劃的具體方式為:向太空發射數以億計的針狀天線,這種天線非常細小,長度1.8厘米,直徑只有25微米,也就是0.025毫米。這種銅偶極針狀天線大量升空後密布在地球上空圍繞地球運行,相當於打造了一個人工無線電反射器,但這種反射器的穩定性遠超地球電離層,並且幾乎無法被摧毀!

這一計劃之所以被命名為“西福特”計劃,是因為圍繞這一計劃建造的第一座地面通信基站位於西福特鎮。“西福特”計劃決定最終發射4.8億到5億根銅針,打造一個覆蓋面積非常廣泛的無線電反射層。1961年,進行了第一次批銅針發射試驗,但這次發射試驗未取得成功,兩年後的1963年,該計劃的第二次發射試驗進行,最終成功將數百萬根銅針送入預定軌道。

“西福特”計劃可以稱之為一個“天才計劃”!若這一通信設施建造完成,無疑會讓人類通信進入另一個高度。但這一計劃有一個很大的問題就是,5億根銅針密布在地球上方太空,會對其他航天活動和人造衛星、飛行器等造成極大的影響。5億根銅針,就相當於5億個微小的太空垃圾,在太空中高速飛行運轉的情況下,一個極其微小的物體都有可能對一顆衛星造成毀滅性傷害,何況這5億根銅製針狀天線。

還有一個問題是,這種銅針的建造技術難度不高,只要掌握火箭技術的國家,理論上都能夠建造這樣一套系統,如果美國最終將這一系統建造完成,勢必會造成更多的國家“跟風”,這樣一來,幾年十幾年後在太空中的,將不再是5億根銅針,而是會有50億甚至500億根銅針在運行,這幾乎將整個地球的外太空包圍了起來,對其他航天器的活動產生了巨大的限制和影響。

這種情況下,“西福特”計劃自然遭到了其他國家的一致反對,美國自然也考慮拿到了這一後果。於是在第一次成功將數百萬根銅針送入太空後,便停止了這一計劃,這裡還有一個前提就是,隨後的通信衛星技術飛速發展,高軌道高通信能力的衛星陸續升空,自然而然的替代了這個不被喜歡和接受的“西福特”計劃。那麼,第一批送入太空的數百萬根銅針,現在怎麼樣了呢?

美當初稱,這些銅針在太空中的運行時間只有三年,之後會在地球引力的影響下陸續墜入地球大氣層而燒毀。事實上,到現在為止只有一部分銅針進入了大氣層燒毀,仍有相當數量銅針殘留在軌道上。


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