據(jù)《科技日報》等媒體報道，我國四川一研究機(jī)構(gòu)牽頭負(fù)責(zé)的一項航天項目，準(zhǔn)備將一個大型空間反射鏡發(fā)射到太空之中，向一定區(qū)域反射太陽光，形成一個太空中的“人造月亮”，提供24小時不間斷的照明。

此消息一出，不但引發(fā)了英國《衛(wèi)報》等國際媒體的大范圍關(guān)注，也引發(fā)了不小的爭議。除了為項目的大膽創(chuàng)舉贊嘆外，也有不少人表達(dá)了對“人造月亮”可能帶來的生態(tài)災(zāi)害的擔(dān)憂。事實上，“人造月亮”的想法由來已久，卻從未實現(xiàn)，而其對地球生態(tài)、氣候等系統(tǒng)所可能造成的影響，需要在項目設(shè)計和進(jìn)行過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《太空旅行的問題》的專著。在那個飛機(jī)尚是活塞發(fā)動機(jī)驅(qū)動的年代，波多奇尼克就在書中劃時代的提出了在太空中建立一個空間站的構(gòu)想。而在空間站可以實現(xiàn)的諸多功能中，波多奇尼克介紹了德國火箭先驅(qū)赫爾曼·奧博特的設(shè)想。

人們可以在空間站上安裝一個直徑約為100公里的巨大太空鏡，將太陽光反射到地球上的一個或多個區(qū)域提供夜間照明。太空鏡由繩索作為連接的骨架，通過空間站的旋轉(zhuǎn)甩開。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，引爆敵方的彈藥倉庫，融化敵方的大炮、鐵橋和軍艦，燒毀地方的據(jù)點和城市。無論敵方的軍力多么強大，都無法抵御這種從天而降的攻擊。因此，太空鏡可以成為一門“太陽大炮”，成為“最為可怕的武器，威力超過所有之前的武器。

（“太陽炮”原理示意圖）

遺憾的是，奧博特的想法在一段時間內(nèi)沒有變成現(xiàn)實，無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)難度更低的途徑來滿足自己的需求 。倒是中國的航天工作者們在創(chuàng)業(yè)之初，卻在無意間制造了一面小型太空鏡。

在我國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”研發(fā)過程中，上級要求衛(wèi)星劃過夜空時，必須能讓全國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)星分離的第三級火箭上設(shè)置了一個反光裝置。當(dāng)衛(wèi)星與第三級火箭分離后，表面鍍有鋁膜的反光裝置像氣球一樣充氣展開，人們后來看到的亮點實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。俄羅斯的部分國土靠近北極圈，在全年的一段時間中飽受漫長黑夜的困擾。上世紀(jì)九十年代初，俄羅斯太空技術(shù)的重量級人物弗拉基米爾·瑟羅米亞特尼科夫在美國交流時，被美國人正在研制的太陽帆飛行器啟發(fā)。

太陽帆是一種利用太陽光壓進(jìn)行星際航行的航天器，就像船帆受到風(fēng)吹動時可以帶動輪船航行一樣，太陽帆反射太陽光之后，就可以利用太陽光壓帶來的動量和能量向遠(yuǎn)離太陽的太空中駛?cè)ァ６_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漫長黑暗了。

為此，他提出了代號“旗幟”的人造月亮計劃。在順利進(jìn)行旗幟1號陽光反射鏡的地面試驗后，旗幟2號由進(jìn)步M15號貨運飛船帶入了太空。1993年2月4日，在完成上下行貨運任務(wù)、即將離開“和平號”空間站時，進(jìn)步M15號飛船進(jìn)行了旗幟2號的試驗。旗幟2號是一個直徑為20米的圓盤，主體結(jié)構(gòu)由高強度凱夫拉纖維構(gòu)成。在結(jié)構(gòu)表面，覆蓋了一層僅有5微米厚的鋁箔。圓盤由若干個花瓣狀的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，當(dāng)進(jìn)步號飛船離開空間站后，飛船開始以每秒570度的速度旋轉(zhuǎn)，“花瓣”在離心力的作用下張開，開始反射太陽光。整個過程，和1920年代奧博特的設(shè)想驚人的一致。

（展開后的旗幟2號）

旗幟2號在地面上照亮了一個直徑約為4公里的區(qū)域，其亮度比滿月時的月亮稍強。載人的空間站和貨運飛船都運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號所能照亮的區(qū)域中，固定位置能被照亮的時間也僅有幾秒。

（旗幟2.5工作示意圖，其原理與旗幟2基本一致）

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

然而，1998年旗幟2.5號試驗的失利讓整個人造月亮計劃戛然而止。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飛船在展開旗幟2.5的過程中，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

對于太空技術(shù)試驗，一次失敗實際上并不足以斷送整個計劃。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于項目的反對。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，但會打亂本來已經(jīng)習(xí)慣了自然光線強度變化的動物的節(jié)律。

此外，由于人類生活范圍的不斷擴(kuò)展，人類夜間照明對夜空的光污染已經(jīng)對天文觀測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天文觀測造成毀滅性的影響。

以上這些風(fēng)險，對于四川那個研究機(jī)構(gòu)計劃開展的人造月亮同樣存在。同時，更大的風(fēng)險在于，集中能量照射地球的某一位置，是否有可能觸發(fā)大氣運動的不穩(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。

對于俄羅斯旗幟計劃的批評意見中，有人認(rèn)為集中照射北極地區(qū)會引起北極冰山的融化，造成全球海平面上升。而美國NASA曾經(jīng)資助過一項概念研究，探究用空間中的反射裝置向火星反射陽光，來調(diào)整火星的氣候使其更適合人類生存。事實上，在全球氣候變暖的背景下，有美國科學(xué)家提議用太空鏡將太陽射向地球的光線部分的反射回去，減少地球受到的太陽輻射，減緩地球升溫。而四川的“人造月亮”計劃，顯然是反其道而為之，是否會產(chǎn)生氣候效應(yīng)，也需要進(jìn)一步分析。從目前的新聞報道看，參與到項目論證中的都是航天部門的專家學(xué)者，論證的主要內(nèi)容是這項計劃在航天技術(shù)上是否可行，而沒有其他學(xué)科的科學(xué)家參與進(jìn)來。筆者認(rèn)為，要真正搞清楚人造太陽是福是禍，還需要多學(xué)科協(xié)力才能完成。

另外，在科學(xué)技術(shù)之外的社會問題同樣值得考慮。當(dāng)我們用電燈照亮黑夜時，電燈的使用者同時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、車站、機(jī)場等公共場所省去了照明的用電消耗，但同樣使得人們無法再私人空間中像以往那樣簡單快捷的獲得黑暗。新聞報道稱這個項目能為成都地區(qū)每年節(jié)省電費12億元，但社會是否會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題了。

最后，在設(shè)計這種航天器時還應(yīng)該充分的考慮航天器失效時的安全問題。按照新聞報道，人造月亮的照明精度可達(dá)幾十米，這必然是建立在對飛行軌道、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)星因為故障而姿態(tài)失控、無法維持軌道或與地面失去聯(lián)絡(luò)的情況。對于一般的航天器，故障發(fā)生后最多導(dǎo)致航天器本身無法繼續(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?，可能會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)異常情況時能夠有效停止反射陽光。

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，得到的往往都是自然規(guī)律的反擊。只有通過審慎的分析和規(guī)模由小到大的試驗，才能讓人造月亮稱為一項新航天技術(shù)的創(chuàng)舉，而非人類給自己找的另一個麻煩。