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4.8亿根铜针:不顾全球反对,美国曾执意向太空发射,遗祸百年

想要给地球另一端通信怎么办?手机拿起来就可以拨通世界上任何一个有电话的位置,在全球信息化时代,这个只是小意思而已!那么问题来了,假如在1960年代要实现全球通信,又有哪几种办法?

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全球通信,美国脑洞解决方案

现代全球通信有几种方式,全球卫星通信,比如欧星,海事卫星或者铱星电话,但欧星,海事卫星属于静止轨道卫星,高纬度无法使用,另外还有中国的北斗定位系统,也能实现全球短信通信服务,这个功能很好用哦,比如发个坐标,就可以告诉你我在哪了!

但在1960年代,能用作全球通信的手段却少得可怜,只有两种服务,一种是遍布各大洋底的海底电缆(当时只有电缆,还没有光缆),另一种则是短波通过电离层反射来实现超远距离通信,或者超长波的对潜通信等。

海底电缆容易被破坏,操作很简单,丢个炸弹炸断或者直接用工具切断即可;短波通信利用电离层反射,可以跨洲际通信;超长波对潜通信则速度实在是太慢了,发句话都得老半天,而且它的发射和接收设备都很庞大,而发射设备规模直接会让人崩溃!

美军当时就是提出了一个稳定的全球通信计划,排除海底电缆,因为很容易被破坏,卫星通信,都还没听说过有卫星通信这回事,电离层又不稳定,那么怎么办呢?麻省理工学院的沃尔特·E·莫罗提出了一个脑洞大开的计划!

向地球轨道发射大量偶极子反射体,使电磁波反射有一个稳定的反射体,用它来代替不稳定的电离层,让电磁波通过这个反射层到达另一个大洲,比如欧洲和非洲等。

利用人工电离层远程通信

这些偶极子反射体是长度为17.8毫米的细铜针,直径大约0.7毫米,预计将发射大约4.8亿根铜针到3500至3800公里高的轨道,形成一个环绕地球运行的偶极子反射体,选择这个长度是因为通讯频率8GHZ波长的一半,反射信号最强的偶极子反射体。

1961年10月21日,首次发射尝试失败,因为发射上去的天线没有散开,第二次于1963年5月9日发射,终于成功,在3500至3800公里环绕地球的轨道上,形成了一片偶极子反射体云,位于马萨诸塞州米德尔塞克斯的西福特镇的地面站和远程站点成功实现了通信,因此史称“西福特计划”

4.8亿根铜针,最后是怎么解决的?

尽管成功实现了通信,但这个“铜针”计划公布后,遭到了全球有识之士的反对,英国射电天文学家,光学天文学家和皇家天文学会对此表示抗议。苏联《真理报》也以“美国污染宇宙空间”为标题表示强烈抗议,美国当时驻联合国大使阿德莱·史蒂文森为此计划辩护称,这些铜针将在轨道上停留三年后坠入大气层,但事实上它们一直到50多年后还有大量铜针停留在太空!

大家可能可能觉得这种细如牛毛的铜针也不会有啥事情,但这是在近地轨道上,每秒速度超过7千米,即使撞不穿卫星壳体,破坏太阳能电池、通信天线或者卫星薄弱位置是绰绰有余的,而且数量那么大,这就是近地轨道上的一个定时炸弹,而且在未来数百年内仍将保留在轨道上,遗祸地球数百年!

不过随着专门用于通信的卫星出现,这个问题得到了解决,同样实施“西福特铜针计划”的林肯实验室突破了卫星转发通信技术的难题,美军从发射太空垃圾来反射通信的方式转向了卫星通信,而LS-1卫星就是专门用来测试转发通信这一课题的!

不过比较有趣的是,由于火箭变轨发动机的问题,LS-1卫星停留在2800千米的大致圆形轨道上,这里正是范艾伦辐射带,卫星还处在了一种不可控的旋转状态,使得它仅能完成非常有限的测试,此后LS-1卫星销声匿迹,而林肯实验室也发射后续替补卫星,LS系列总共有9颗,是现代通信卫星的鼻祖!

2012年12月18日,英国康沃尔郡一名业余无线电爱好者的菲尔斯·威廉姆斯,在一次近地轨道信号搜索中收到了一个237MHZ,每隔四秒重复一次的信号,他经过分析后认为,这是1965年就已经失踪的LS-1卫星发出的无线电信号。

当时还引起了众多讨论,一颗失踪47年的卫星突然发出信号,这是什么概念?难道《独立日》真的来了,当然答案也是反常识的,专家们猜测,因为LS-1卫星坏了,意外地接通了237MHZ信号发射电路,而4秒可能是卫星不可控旋转,导致4S周期内有还没被辐射破坏的太阳能电池晒到太阳而供电,从而发出了这个诡异的信号!

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