在上世紀(jì)60年代，一個(gè)大膽而富有爭(zhēng)議的計(jì)劃悄然展開。它不涉及人類或衛(wèi)星，而是數(shù)億根微小的銅針。美國(guó)的西福特計(jì)劃，旨在通過在地球軌道上散布4億3000萬(wàn)根銅制偶極天線，來創(chuàng)建一個(gè)巨大的通信網(wǎng)絡(luò)。
這些銅針，每根僅1.78厘米長(zhǎng)，被設(shè)計(jì)來反射地面發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的通信覆蓋。數(shù)十年過去了，這場(chǎng)旨在提高通信能力的嘗試是否值得如此巨大的代價(jià)？
斯普特尼克1號(hào)與加加林的壯舉
上世紀(jì)50年代中期，隨著美蘇彈道導(dǎo)彈的問世，太空競(jìng)賽的萌芽開始生長(zhǎng)。1957年，蘇聯(lián)科學(xué)家謝爾蓋·科羅廖夫在蘇聯(lián)科學(xué)院創(chuàng)立了一個(gè)委員會(huì)，這個(gè)委員會(huì)的成立是為了“在進(jìn)入地球軌道進(jìn)程中”打敗美國(guó)。
科羅廖夫，這位被譽(yù)為“蘇聯(lián)航天之父”的科學(xué)家，憑借其卓越的領(lǐng)導(dǎo)能力和科學(xué)才智，迅速帶領(lǐng)蘇聯(lián)在太空探索領(lǐng)域取得了顯著的進(jìn)展。這一委員會(huì)的成立標(biāo)志著太空競(jìng)賽的正式開始。蘇聯(lián)在太空探索領(lǐng)域的進(jìn)展迅速而顯著，但這些進(jìn)展卻成為了國(guó)家機(jī)密，不對(duì)外公開。
當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)，整個(gè)國(guó)家都籠罩在保密的氣氛中，任何關(guān)于太空計(jì)劃的信息都被嚴(yán)格控制?？屏_廖夫和他的團(tuán)隊(duì)在絕對(duì)保密的環(huán)境中夜以繼日地工作，經(jīng)過無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)和失敗，他們終于在1957年10月4日成功發(fā)射了人類歷史上第一顆人造地球衛(wèi)星——斯普特尼克1號(hào)。
這個(gè)鋁制球形衛(wèi)星，直徑僅58厘米，重約83.6公斤，搭載了一個(gè)簡(jiǎn)單的無(wú)線電發(fā)射器，能發(fā)出連續(xù)的“滴滴”聲信號(hào)。斯普特尼克1號(hào)的成功發(fā)射在全球范圍內(nèi)引發(fā)了轟動(dòng)效應(yīng)。
在這顆衛(wèi)星發(fā)射后的幾天內(nèi)，全世界的新聞?lì)^條都在報(bào)道這一歷史性事件，許多人通過無(wú)線電接收器親自聆聽到了來自太空的信號(hào)。此時(shí)的美國(guó)，原本在國(guó)際舞臺(tái)上自認(rèn)為在科技領(lǐng)域領(lǐng)先，對(duì)蘇聯(lián)的成功感到震驚和壓力，促使其重新評(píng)估自身的太空計(jì)劃。
在斯普特尼克的激勵(lì)下，美國(guó)加緊了自己的航天努力，最終在1958年成功發(fā)射了自己的第一顆人造衛(wèi)星探險(xiǎn)家1號(hào)。然而，斯普特尼克1號(hào)的發(fā)射仍舊是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，美蘇之間的太空競(jìng)賽日益激烈。
1961年4月12日，進(jìn)一步擴(kuò)大了蘇聯(lián)在太空競(jìng)賽中的領(lǐng)先地位，尤里·加加林成為了首位進(jìn)入太空的人類。加加林乘坐的東方1號(hào)飛船從拜科努爾發(fā)射場(chǎng)升空，完成了繞地球一圈的飛行。加加林的飛船在軌道上的飛行時(shí)間不到兩小時(shí)，但這足以使他成為全球的英雄。
在飛行期間，加加林通過無(wú)線電與地面控制中心保持聯(lián)系，他的聲音穿越大氣層，被全世界的聽眾接收到。在加加林安全返回地面后，他被蘇聯(lián)政府迎接為英雄，隨后在全世界范圍內(nèi)進(jìn)行了巡回訪問，成為推動(dòng)和平利用外太空的象征。
阿波羅11號(hào)與登月成功
在蘇聯(lián)取得一系列領(lǐng)先地位之后，美國(guó)認(rèn)識(shí)到需要迅速并有效地應(yīng)對(duì)太空競(jìng)賽中的落后局面。于是，美國(guó)政府和美國(guó)宇航局（NASA）加大了資源投入，以太空探索為國(guó)家戰(zhàn)略的重點(diǎn)項(xiàng)目。
在這種強(qiáng)烈的國(guó)家意志推動(dòng)下，美國(guó)的航天科技和研發(fā)力量得到了集中和充分的激發(fā)。1969年7月20日，歷史性的一刻終于到來。美國(guó)宇航員尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林乘坐阿波羅11號(hào)飛船成功登上月球表面，實(shí)現(xiàn)了人類歷史上的巨大突破。
這次任務(wù)從準(zhǔn)備到實(shí)施，歷時(shí)數(shù)年，涉及成千上萬(wàn)的科學(xué)家、工程師和技術(shù)人員。在發(fā)射前的幾個(gè)月，阿波羅11號(hào)的每一部分都經(jīng)過了無(wú)數(shù)次的測(cè)試和檢查，以確保一切按計(jì)劃進(jìn)行。
阿波羅11號(hào)的飛行計(jì)劃精密復(fù)雜，涉及到超過一百萬(wàn)個(gè)獨(dú)立的電子部件和數(shù)千個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，它們必須在極端條件下無(wú)誤地工作。飛船在發(fā)射后三天達(dá)到月球軌道，然后阿姆斯特朗和奧爾德林轉(zhuǎn)移至登月艙“老鷹”，而邁克爾·柯林斯則留在指揮艙中繼續(xù)圍繞月球軌道飛行。
當(dāng)“老鷹”登月艙最終著陸在月球的靜海區(qū)域時(shí)，全世界都屏息以待。阿姆斯特朗首先走出艙門，他的那一步成為了“人類的一大步”，同時(shí)也象征著美國(guó)在太空競(jìng)賽中的強(qiáng)勢(shì)反超。
他們?cè)谠虑虮砻嫱Ａ袅舜蠹s21個(gè)小時(shí)，期間進(jìn)行了地質(zhì)采樣，設(shè)置了科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，并拍攝了大量的照片和視頻。
阿波羅11號(hào)的任務(wù)成功后，宇航員們安全返回地球，受到了全世界的熱烈歡迎和贊揚(yáng)。這次登月成功極大地提振了美國(guó)民眾的國(guó)家自豪感，也激發(fā)了新一代年輕人對(duì)科學(xué)和探索的熱情。
空中通信的革命：西福特計(jì)劃的誕生與實(shí)施
在上世紀(jì)70年代初，冷戰(zhàn)的陰影籠罩著全球。這個(gè)時(shí)期，國(guó)際通信的安全和穩(wěn)定成為了各大國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。主要的通信手段，海底電纜，雖然相對(duì)可靠，但一旦被敵對(duì)國(guó)家切斷，后果將不堪設(shè)想。
此外，依賴電離層反射的無(wú)線電通信，雖廣泛使用，但其傳輸質(zhì)量受氣候和其他環(huán)境因素的影響極大，經(jīng)常出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定的情況。在這樣的背景下，美國(guó)軍方開始考慮新的解決方案，以確保即使在極端情況下也能保持通信的穩(wěn)定性。
他們提出了一個(gè)前所未有的想法，即通過在地球低軌道上散布大量的銅制偶極天線來創(chuàng)建一個(gè)可以反射無(wú)線電信號(hào)的人造“云”，這就是后來被稱為西福特計(jì)劃的項(xiàng)目。這個(gè)計(jì)劃不是一蹴而就的。
事實(shí)上，回到1960年代，美國(guó)的科學(xué)家們就已經(jīng)開始探索這一領(lǐng)域的可能性。他們最初的實(shí)驗(yàn)包括在地面上模擬和測(cè)試銅針的反射特性，以及研究它們?cè)诳臻g環(huán)境中的行為模式。
通過一系列的試驗(yàn)，科學(xué)家們逐漸完善了銅針的設(shè)計(jì)，確定了最優(yōu)的長(zhǎng)度和直徑，最終定型為1.78厘米長(zhǎng)，直徑在25.4微米至17.8微米之間的尺寸。1970年，隨著技術(shù)的成熟和戰(zhàn)略需求的迫切，西福特計(jì)劃正式啟動(dòng)。
計(jì)劃中，要向軌道送上4億3000萬(wàn)根銅針，這些銅針將被特制的發(fā)射載具帶入太空，并在預(yù)定軌道上釋放。為了實(shí)現(xiàn)這一壯觀的場(chǎng)景，美國(guó)的工程師們?cè)O(shè)計(jì)了一種特殊的分散機(jī)制，可以在軌道上均勻地散布這些銅針。
西福特鎮(zhèn)的衛(wèi)星天線也在此時(shí)建成，它的任務(wù)是與軌道上的銅針云進(jìn)行互動(dòng)，發(fā)送和接收通過銅針云反射的信號(hào)。這個(gè)小鎮(zhèn)位于馬薩諸塞州，選擇這里作為通信基地，是因?yàn)槠涞乩砦恢媚芴峁┹^寬的視野和較少的電磁干擾，有利于信號(hào)的清晰接收。
然而，盡管計(jì)劃在技術(shù)上得到了突破，西福特計(jì)劃的實(shí)施過程中也遇到了不少困難。首次發(fā)射嘗試在1971年進(jìn)行，但由于技術(shù)故障，銅針沒有成功展開，未能形成預(yù)期的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致通信效果大打折扣。
西福特計(jì)劃的實(shí)施與失敗
不甘心首次失敗，美國(guó)軍方和科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了為期三年的重新設(shè)計(jì)和測(cè)試，對(duì)計(jì)劃中的技術(shù)難題進(jìn)行了深入分析和修正。1966年，美方進(jìn)行了第二次嘗試。
這次，他們使用了更精確的發(fā)射和展開技術(shù)，成功將銅針散布在地球軌道上，并且這些銅針成功展開，形成了預(yù)期中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。據(jù)記錄，這些銅針主要分布在3500公里到3800公里的高度之間，軌道傾角在96度到87度之間。
成功形成的人工環(huán)狀針云在實(shí)際通信應(yīng)用中表現(xiàn)出了較高的效能。通過地面站發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)能夠被銅針云有效反射，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離的通信覆蓋。這種通信方式在理論和實(shí)際測(cè)試中證明了其潛力，為全球軍事和民用通信提供了新的可能性。
然而，盡管技術(shù)上取得了成功，西福特計(jì)劃卻迅速引發(fā)了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注和爭(zhēng)議。國(guó)際各界對(duì)西福特計(jì)劃的抗議主要集中在環(huán)保和空間安全方面。
許多科學(xué)家和環(huán)保組織擔(dān)心，這些大量的銅針可能會(huì)對(duì)地球軌道環(huán)境造成長(zhǎng)期的負(fù)面影響，增加太空碎片的數(shù)量，從而對(duì)未來的航天活動(dòng)構(gòu)成潛在威脅。此外，部分國(guó)家對(duì)于美國(guó)利用這種技術(shù)可能帶來的軍事優(yōu)勢(shì)感到憂慮，擔(dān)心這將打破國(guó)際力量平衡。
面對(duì)強(qiáng)烈的國(guó)際反對(duì)，西福特計(jì)劃最終被迫中止。已經(jīng)散布在軌道上的數(shù)億根銅針，因?yàn)闆]有持續(xù)的維護(hù)和后續(xù)計(jì)劃的支持，逐漸淪為被忽視的太空垃圾。
盡管美國(guó)聯(lián)合國(guó)大使阿德萊·史蒂文森曾公開表示這些銅針將在太陽(yáng)輻射壓力的作用下三年內(nèi)脫離軌道并燒毀，但現(xiàn)實(shí)情況并非如此樂觀。長(zhǎng)期的軌道觀測(cè)和分析顯示，直到今天，仍有約34萬(wàn)根銅針殘留在太空軌道上。
這些殘留的銅針繼續(xù)在軌道上存在，成為現(xiàn)代航天探測(cè)和空間活動(dòng)的障礙。它們的存在提醒人們?cè)谶M(jìn)行類似的太空活動(dòng)時(shí)需要更加謹(jǐn)慎，考慮長(zhǎng)期的環(huán)境影響和國(guó)際責(zé)任。
#長(zhǎng)文創(chuàng)作激勵(lì)計(jì)劃#
參考資料：
[1]楊孝文.美曾試圖為地球套天線[J].環(huán)球軍事,2013(18):60-61
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