时间: 2021-04-12 15:21:12 | 作者:趣聊科学 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 116次
当你抬头仰望天空,你以为看到的是满天繁星,而事实上,你的头上有数千颗人造卫星。
你可曾想过这样一个问题,人造卫星首先是“人造”,然后才是卫星,既然是人制作的卫星,万一科研人员失误或者其他因素,导致卫星发射到太空后,变得不可控怎么办?
实际上,在2021年的时候,确实发生了一件这样的事情,一颗已经失联46年的人造卫星,再次给人类发射信号。
很多天文学家懵了,更有天文爱好者表示,难道这颗卫星是被外星人捕获了,在提醒人类?
失联后又重新出现的这颗卫星,是1965年在美国发射升空,设计和制造都出自麻省理工学院,代号为LES-1。
当时,卫星发射不久后,便因为卫星电路故障,造成其偏离预先轨道,到1967年,该颗卫星失去了联系。
既然,LES-1卫星偏离预先轨道,开始了“漫无目的”的太空游荡,科学家推测,LES-1已经飞到距离地球1500公里以外的范艾伦辐射区域。
鉴于LES-1是一颗通讯卫星,只是负责信号传送作用,相对于其它勘探作用的探测器而言,LES-1卫星并没有太高的科研价值,当它失去联系后,科研人员也没有当回事,从此也没有监控它发出的频率段。
就这样,一晃几十年过去了,虽然科研人员放弃了这颗通讯卫星,但是,业余天文爱好者可没有放弃,在2021年,一名业余天文爱好者菲尔·威廉姆斯(Phil Williams)捕捉到一个微弱的信号。
威廉姆斯最大的爱好就是用射电望远镜,在太空中搜索无线信号,2021年,他就这样搜索到237mHz频谱下的一个信号。
于是,他根据这个频段,查询资料,看这个频段是否被人类曾经发射的人造卫星利用过,果不其然,正好与LES-1人造卫星对上了。
这也就意味着,时隔46年,人类再次收到LES-1卫星的召唤。
然而,即便LES-1对人类再次发出呼唤,科学家好像根本不在意这些,因为他们认为这颗卫星已经没有任何利用价值了,上面既没有先进的仪器,也无法使用它的通讯功能,只能接收它“幽灵”般的信号。
我们都说到了LES卫星,那就不得不提它的前任,因为前任的故事更加传奇,说它是真实的科幻小说也毫不为过。
1958年,美国在太平洋中心区域的约翰斯顿环礁附近,进行一次高空核弹试验,这次试验非常成功,但与此同时,也带来非常严重的副作用。
这个的副作用可不是核辐射,而是天空被炸了个洞,爆炸点上方的电离层消失了。
我们知道,一旦电离层消失的话,是无法反射和折射无线电波的,这也就意味着,这将会影响美国的整个通讯系统。
为了解决这个BUG,麻省理工学院的林肯实验室教授想到了一个好办法,就是通过物理方法来修补这个大洞,将长约1.778厘米,宽17.78微米,比头发丝还要细的铜丝,送入到电离层空洞处,这样就可以修复受损的电离层。
这种想法是不错的,而且还用科学理论推断了这个方法的可行性。
不过,还没等想法实现,随着时间的推移,爆炸引起的电离层空洞自动就修复好了。
不过,在这期间,美国军方看到这种技术的好处,20世纪50年代的时候,军队通讯还是依赖海底电缆,而且这种通讯方法一直沿用到今天,不过,这种通信方法,确实效率很高,稳定性也很好。
当然,这种通信方法也有非常大的弊端,一旦苏联对海底电缆发起攻击,就只能依靠无线广播海外通讯,但是电离层经常受到太阳风暴破坏,而采用铜丝人造电离层,无疑是种好办法。
尽管现在来看,这种方法太过荒谬,不过当时,这一提议,却得到了肯尼迪总统的认可,项目立即上马,取名为西部福特计划。
天文学家站出来反对,表示这些铜丝严重影响观测天文信号,还容易产生太空垃圾。
为了解决天文学家的担忧,美国国家科学院空间科学委员会,组织了一个秘密会议,在1961年,各方终于达成共识,将布有铜丝的微波反射器,发射到地球低轨道,这样发射器两年内会进入大气层,进入大气层后就会与大气摩擦,迅速销毁。
这样做,既开展了相关实验,也能安抚国际天文界。
▲铜丝的微波反射器
1962年10月21日,美国宇航局(NASA)将第一批微波反射器送入太空,可是,仅仅一天后,由于部署问题,实验失败了。
紧接着,苏联在报刊头条发布了美国污染太空的文章。
当然,美国并不认为自己的做法有问题,在1963年5月,第二批微波反射器在发射成功,并在加州和马萨诸塞州之间,随机开展了语音通讯实验,宣告实验成功。
不过,随着微波反射器分散,传输数据大幅度缩减,这也就意味着,该方案仅在实验室有效。
好在,此后的几年,通讯卫星的概念开始萌芽,科学家也就顺理成章地摒弃了西部福特计划,前面说到的LES-1卫星,就是这个时期应运而生的通讯卫星。
但,我们不得不佩服林肯实验室的是,敢于否定自己此前的西部福特计划,顺势推行更先进的LES系列卫星。
但是,没有了在太空放铜丝的人造电离层,太空垃圾真的会少吗?
答案是否定的。
马斯克的公司Space X推出的星链项目,星链卫星通过激光与其他卫星相连,只要发射的卫星足够多,就可以在空中形成一个巨大的网络,可以迅速连接互联网,而且网速比光纤还快50%。
星链计划发射4.2万颗卫星,仅在2021年到2024年间,就会向太空发射1.2万颗卫星,初步形成“星链”。
▲“一箭143星”火箭
现在,太空中还仅有2000多颗卫星,已经让天文学家苦不堪言了,天文学家在观测太空星体时,总是时不时看到一道道亮线和亮点,这都是星链卫星的“功劳”。
写在最后
时隔46年,人类能够收到自己制造卫星的回音,并没有感觉到太开心。
人们只知道,不断向太空输送卫星,从来没有考虑过如何清理自己制造的垃圾,这才是最悲哀的。
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