半個世紀前的瘋狂工程：向太空發射4.3億根銅針比頭發絲還細

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來源：互聯網
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2019-12-18
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利刃/冬陽

西福特計劃使用的天線

近年來，美國太空探索技術公司的星鏈計劃被炒得火熱，從公開報道可以得知，這家公司計劃在5年之內向太空發射1.2萬顆衛星并組成星鏈，向全球各地提供無線網絡服務。5年發射1.2萬顆衛星，這一數量是人類在軌衛星數量6倍！星鏈計劃不可謂不瘋狂，但與美國在上世紀60年代推出的西福特計劃相比，星鏈計劃不過是小巫見大巫，按照西福特計劃的思路，美國將向太空發射4.3億根天線，以改善美軍在戰時的通信條件。

電離層的穩定性較差

西福特計劃是美蘇爭霸的產物，1957年，當蘇聯率先發射世界上第一顆人造衛星之后，大國認識到了衛星在通信領域的巨大價值。不過，受限于當時的技術條件，最早的這幾批衛星的通信能力普遍不強，每天只能工作很短的時間，無法全天候支持軍隊的作戰行動。因此，盡管美國很快發射了衛星，但海底電纜和電離層反射無線電依舊是美軍最主要的通信手段，其中，海底電纜極容易在戰時被蘇聯切斷，電離層雖然無法被蘇聯摧毀，但電離層缺乏足夠的穩定性，受太陽活動影響較大，如果遇上了太陽耀斑等劇烈的太陽活動，電離層反射無線電的通信手段將難以使用。為了保持與分布于全球各地的美軍的聯絡，美國決心自己造一個更加穩定的人造電離層，西福特計劃就此誕生。

地球周邊太空垃圾數量眾多

西福特計劃的核心內容是向太空發射4.3億根銅制偶極天線，這種天線長全長1.78厘米，直徑25.4微米，外觀與針類似，因此西福特計劃也被稱為針計劃。這些銅制偶極天線將散布于3500千米到3800千米的高度，并形成環狀云，相當于人造電離層，穩定性遠高于自然界中的電離層。1961年，美國進行了第一次散布，但并未獲得成功，1963年，不甘心失敗的美國進行了第二次散布，此次散布進行得十分成功，數百萬根銅制偶極天線被送入太空并順利地形成了環狀云，在隨后的通信試驗中，美國證明了西福特計劃的有效性。

西福特計劃最終被放棄

不過，西福特計劃遭到了蘇聯、英國等國科學家的強烈反對，蘇聯認為美國此舉玷污了宇宙，人為地制造了大量太空垃圾，嚴重威脅了衛星、飛船等航天器的安全。實際上，不管蘇聯反對西福特計劃的態度摻雜了多少政治目的，蘇聯的擔心都是有道理的，在太空中，一塊高速運動的油漆片就能對就能對航天器的太陽能電池板和出艙作業的宇航員造成巨大的威脅，就更不用說這些銅制的偶極天線了。