月亮:“人造月亮”靠谱吗?绿会星空工作委员会有话说

2018-10-23 13:53:51
导读环保百科今天分享“人造月亮”靠谱吗?绿会星空工作委员会有话说,大家是否对“人造月亮”靠谱吗?绿会星空工作委员会有话说感兴

环保百科今天分享“人造月亮”靠谱吗?绿会星空工作委员会有话说,大家是否对“人造月亮”靠谱吗?绿会星空工作委员会有话说感兴趣呢。


近日,关于“人造月亮”的新闻引起了国内外广泛关注,四川成都天府系统科学研究会称:该研究会参与的“人造月亮”构想有望在2022年初步实现――2020年首颗“人造月亮”将完成从发射、入轨、展开到照明的整体系统演示验证并发射,2022年3颗“人造月亮”将发射升空,并进行从展开到照明的整体系统演示验证实验。

“人造月亮”的构想论证以及设计实施,属于尖端航天科技,笔者不是此科学领域的专家,因此不敢妄自菲薄。

但是,笔者认为,用于为人类造福的科学研究与科技创新和进步,也应该在尊重自然、了解自然、顺应自然规律的前提下全面分析、充分论证后开展工作。

人造月亮所产生的人为照明,是否会成为光污染从而对所涉及区域甚至周边区域的生态系统产生影响,作为长期以来倡导科学控制和治理光污染,在暗夜保护方面开展工作的中国绿发会星空工作委员会,一直关注夜间环境、关注生物多样性保护与生态系统安全,为此,想从生物多样性保护与暗夜保护的角度针对“人造月亮”项目阐述一些观点,同时也欢迎社会各界发表见解、参与讨论:

【存在影响天文观测的风险】

自古以来,人类仰望星空创造了许多重要的科学文化知识。但现在随着光污染的迅速蔓延,夜间照明导致夜空亮若半昼,人眼无法看到需暗夜才能看到的夜空景象。

这个“人造月亮”的亮度宣称可以达到“8倍月光亮度” ,而且月球为直径为半度的面光源,人造卫星近似为点光源。对于如此强的人造光源,必定会形成强烈的光污染。这种大气层外的强光源,在经过大气层的散射后,将会让星空黯淡失色,与月明星稀同理。

如今,许多天文台因为光污染不再能使用或受到干扰,人类数千年来仰望、观测的星空资源及其文化正在失却。“人造月亮”无疑会加剧光污染的蔓延。

【存在影响夜间环境和生态系统的风险】

几十亿年来,地球上的所有生命都依赖于日夜交替的规律变化,这一特性存在于所有动植物的基因序列中。然而,由于人为照明使得夜晚被照亮,人类已经严重破坏了这个循环。日益严重的光污染严重干扰了夜间环境和生态系统。

众所周知,很多野生动物依赖于地球每天光明与黑暗之间循环的节奏,来支配自身的生命行为,例如繁殖、进食、睡眠以及躲避捕食者,甚至迁徙;植物白天发生光合作用,夜间进行呼吸。科学证据表明,夜晚的人工光源对许多生物,包括两栖动物、鸟类、哺乳动物、昆虫和植物都具有负面的甚至致命的影响。

“当我们人为地把光引入自然环境时,有可能毁坏栖息地,就如同用推土机推平一处景观一样。”――前美国国家公园管理局Chad Moore

夜间迁徙或捕食的鸟类通过月光或者星光来导航。人工光源会导致它们偏离航线,向着危险的城市夜空飞行。每年有几百万的鸟类死于碰撞高楼和高塔,而这些建筑都有非必要的照明。候鸟依赖于四季合理更替的时空信息,而人工光源会导致它们迁徙过早或者过晚,错过了筑巢、捕食和其它活动的最佳环境条件。

许多昆虫都有趋光性,然而人工光源会成为致命的引导。昆虫数量的下降对以它们为食以及靠它们传粉的物种都有负面影响。有些捕猎者将这种引导作为自己的优势加以利用,将食物链引向不可测的发展方向。

【存在影响人类健康的风险】

“包括人类在内的许多物种都需要在黑暗环境下休养生息”――美国医学协会公共卫生委员会

光污染同样对人类健康产生影响。人类进化的过程中已经习惯了白天和黑夜的更替,而人造光的增加意味着我们不再经历完全黑暗的环境。研究表明,人造光会对人类的健康造成许多负面影响,增加肥胖率、抑郁、睡眠紊乱、糖尿病等疾病。

黑暗对于这颗星球上的多种生态系统极其重要。人造月亮如果真的按照计划升空工作,到时候夜晚的光亮程度可能是恒定状态,即夜晚不再是夜晚,这样的结果恐怕不能被我们所接受。

【科学性及技术可行性】

就算抛开一切光污染不讲,根据目前公开的信息,笔者个人作为一个业余天文爱好者,对该项目的可行性也深表怀疑。

该项目采用的是卫星反射太阳光的原理。目前在轨道上的铱星卫星就因为天线形状类似平面镜,所以被业余天文爱好者们所喜爱观测。铱星的最大亮度可以达到-8等,在傍晚或清晨的夜空中会十分明亮。“超级月亮”号称的亮度要比铱星亮600倍,我们不妨简单估算一下。

铱星的轨道高度为780km,“人造月亮”的高度为500km(以下)。如果把铱星放到500km高度的轨道上,亮度随距离平方反比增加,星等取对数(注:星等每差一等亮度差2.512倍),故我们的“新铱星”的星等约-9等,这距离宣传中的“人造月亮”的-15等亮度还差251倍,于是我们只好把反射镜的尺寸增加,铱星的尺寸为1米量级,我们不妨设铱星的天线面积约半平方米,那么这个人造月亮需要百平米级反射镜才能达到其宣称的反光亮度,这在技术上是充满挑战的。

如果达到了话,照明效率也会是个问题,对于500km高度轨道的卫星,不到两个小时就会绕地球公转一圈。人造卫星在夜空中是以肉眼可见的速度快速移动,如果像铱星一样镜面反射了话,对于同一个地点来说,每天晚上只能有几秒钟的时间能被最亮的反射光直射。同时,每次反射光也只能扫过十分狭窄的地区,甚至相差中心区域一公里,地面看到的亮度就会差数十倍。此外,人造卫星反光的前提是能被太阳光照射到,因此只有在日出日落前后才经常发生,深夜由于人造卫星会进入地球的阴影,也无从反光了。“人造月亮”毕竟也是卫星,要符合物理规律。

最后建议有关部门做好科学调研和公众听证,让好的科学为全人类造福。


感谢中国生物多样性保护与绿色发展基金会星空工作委员会戴建峰对此文提出的修改意见。

(编辑;Wendy)

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