半个世纪前的疯狂工程：向太空发射4.3亿根铜针比头发丝还细

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来源：互联网
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2019-12-18
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利刃/冬阳

西福特计划使用的天线

近年来，美国太空探索技术公司的星链计划被炒得火热，从公开报道可以得知，这家公司计划在5年之内向太空发射1.2万颗卫星并组成星链，向全球各地提供无线网络服务。5年发射1.2万颗卫星，这一数量是人类在轨卫星数量6倍！星链计划不可谓不疯狂，但与美国在上世纪60年代推出的西福特计划相比，星链计划不过是小巫见大巫，按照西福特计划的思路，美国将向太空发射4.3亿根天线，以改善美军在战时的通信条件。

电离层的稳定性较差

西福特计划是美苏争霸的产物，1957年，当苏联率先发射世界上第一颗人造卫星之后，大国认识到了卫星在通信领域的巨大价值。不过，受限于当时的技术条件，最早的这几批卫星的通信能力普遍不强，每天只能工作很短的时间，无法全天候支持军队的作战行动。因此，尽管美国很快发射了卫星，但海底电缆和电离层反射无线电依旧是美军最主要的通信手段，其中，海底电缆极容易在战时被苏联切断，电离层虽然无法被苏联摧毁，但电离层缺乏足够的稳定性，受太阳活动影响较大，如果遇上了太阳耀斑等剧烈的太阳活动，电离层反射无线电的通信手段将难以使用。为了保持与分布于全球各地的美军的联络，美国决心自己造一个更加稳定的人造电离层，西福特计划就此诞生。

地球周边太空垃圾数量众多

西福特计划的核心内容是向太空发射4.3亿根铜制偶极天线，这种天线长全长1.78厘米，直径25.4微米，外观与针类似，因此西福特计划也被称为针计划。这些铜制偶极天线将散布于3500千米到3800千米的高度，并形成环状云，相当于人造电离层，稳定性远高于自然界中的电离层。1961年，美国进行了第一次散布，但并未获得成功，1963年，不甘心失败的美国进行了第二次散布，此次散布进行得十分成功，数百万根铜制偶极天线被送入太空并顺利地形成了环状云，在随后的通信试验中，美国证明了西福特计划的有效性。

西福特计划最终被放弃

不过，西福特计划遭到了苏联、英国等国科学家的强烈反对，苏联认为美国此举玷污了宇宙，人为地制造了大量太空垃圾，严重威胁了卫星、飞船等航天器的安全。实际上，不管苏联反对西福特计划的态度掺杂了多少政治目的，苏联的担心都是有道理的，在太空中，一块高速运动的油漆片就能对就能对航天器的太阳能电池板和出舱作业的宇航员造成巨大的威胁，就更不用说这些铜制的偶极天线了。