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向太空发射5亿根铜针,距今已有60年,“西福特”计划现状如何?

www.magasincmc.com2020-02-04

现代交流方式多种多样。除了我们日常生活中经常使用的地面基站通信外,还有海底通信电缆、空间卫星通信等。通信卫星目前是空间中应用最广泛、也是人类唯一专用的通信设施。然而,在开发第一代通信卫星的同时,美国也试图建造另一个完全不同于通信卫星的空间通信设施。这是20世纪60年代的“西福特”计划。

第一颗人造卫星早在1957年就飞入太空。一旦卫星被发明,它就与巨大的通信功能联系在一起。三年后,1960年,第一颗通信卫星“回声1号”发射升空,为人类通信开辟了一个新世界。然而,最早的通信卫星靠近地面,高度不到3000公里,每天都在地面基站上方停留很短时间。由于卫星本身的性能,最早的通信卫星每天只能提供超过10分钟甚至几个小时的通信服务。像

这样的通信能力显然不能满足现实的需要。此外,美国军方认为,在战争期间,围绕卫星建立的一整套通信系统将被击中甚至摧毁。如果卫星系统被摧毁,整个美国军事通信将会瘫痪!为此,美国寻求建立一个几乎无法摧毁的通信系统。事实上,回声1号(Echo 1)发射时,世界上已经有了另一种空间通信方法,即利用地球电离层反射无线电进行通信。

虽然地球电离层符合不可摧毁的要求,但其反射的无线电非常不稳定,因此美国军方提出了是否可以人工建造类似地球电离层的通信设施的问题。在这种背景下,“西福特”计划应运而生!这个计划的具体方式是将数亿根针状天线发射到太空。这种天线非常小,长度1.8厘米,直径只有25微米,即0.025毫米,经过大量发射后,铜偶极针天线密集分布在地球上,绕地球运行,相当于建造了一个人工无线电反射器。然而,这种反射器的稳定性远远超出地球电离层,很难被摧毁!

该计划被命名为“西福特”,因为围绕该计划建立的第一个地面通信基站位于西福特镇。“西福特”计划决定最终发射4.8亿到5亿枚铜针,以制造覆盖非常广阔区域的无线电反射器。1961年,第一批铜针发射升空,但发射试验没有成功。两年后,即1963年,该计划进行了第二次发射试验,最终数百万枚铜针成功送入预定轨道。

“西福特”计划可以称为“天才计划”!如果这个通信设施的建设完成,人类通信无疑将进入另一个层次。然而,这一计划存在一个大问题:5亿枚铜针密集分布在地球上方的空间,这将对其他空间活动、人造卫星、飞机等产生巨大影响。5亿铜针相当于5亿微小的空间碎片。在太空高速飞行的条件下,一个极小的物体可能会对卫星造成破坏性的破坏,更不用说5亿根铜针天线了。

另一个问题是这种铜针的施工工艺不是很难。只要掌握火箭技术的国家能够从理论上建立这样一个系统,如果美国最终完成这个系统的建设,肯定会引起更多的国家“效仿”。因此,在几年或更长时间的太空中,将不再有5亿枚铜针,而是将有50亿甚至500亿枚铜针在运行,这将几乎包围地球的整个外层空间,并对其他航天器的活动产生巨大的限制和影响。

在这种情况下,“西福特”计划自然会遭到其他国家的一致反对,美国自然会考虑后果。在第一次成功地将数百万枚铜针送入太空后,这个计划被终止了。这里的另一个前提是,随后通信的迅速发展

美国起初表示,铜针只能在太空中运行三年,然后落入地球大气层,在地球重力的影响下燃烧殆尽。事实上,到目前为止,只有一部分铜针进入大气层并被烧毁,相当数量的铜针仍留在轨道上。

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