你可能也好奇过,如果有一天夜空里突然多了一面巨大的“镜子”,把太阳光反射回地球,那会是什么样子?最近,美国一家初创公司真的打算这么干——而且他们的计划,可能比我们想象的更离谱。

这家公司叫 Reflect Orbital,他们提议向太空发射一系列巨大的反射镜,把阳光反射回地球,目的是让太阳能发电厂在夜间也能继续工作,或者给灾区在黑暗中提供免费照明。听起来像是科幻小说里的情节,对吧?但问题是,天文学家们算了算账,发现这个“好心”的计划,可能会把我们的夜空毁得干干净净。

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一项新研究给出了一个相当惊人的数字:这些太空镜子,在它照射区域内的观测者看来,会比满月还要亮上40倍。这可不是闹着玩的。

40倍于满月是什么概念?

咱们先来感受一下这个数字。满月有多亮?在晴朗的夜晚,借着满月的光,你基本能看清地面的轮廓,甚至能读书看报。而如果这面镜子比满月还亮40倍,那它照到的地方,星星会全部消失,夜空会变成一种诡异的“黄昏状态”——就像太阳刚落山后那种灰蒙蒙的天色,只不过这是在半夜。

这项研究的作者之一、普林斯顿大学天体物理学教授 Gaspar Bakos 对媒体直言不讳:“这比伦敦这样的大城市还要糟糕。如果你站在光束里,你一颗星星都看不见。”

伦敦的夜空光污染有多严重,去过的人都知道——在市中心,你基本只能看到最亮的几颗星。而一面太空镜子造成的效果,居然比整个伦敦还要厉害。这确实有点超出预期了。

这家公司到底想干嘛?

先别急着骂,咱们看看这家公司的初衷。Reflect Orbital 最近拿到了美国联邦通信委员会(FCC)的许可证,准备发射一颗名为 EARENDIL-1 的演示卫星,轨道高度大约是600公里。这颗卫星会装上一面18米×18米的巨型镜子,用来测试把阳光反射回地球的技术。

他们的设想是:白天太阳能电站发电,晚上用太空镜子反射阳光继续供电;或者在地震、洪灾等灾害发生后,给黑暗中的灾区提供照明。听起来确实挺有“科技向善”的味道。

但问题在于,这只是个开始。Reflect Orbital 的远期计划是,在未来几年内发射多达4万面更大的太空镜子。4万面!这已经不是“给灾区照明”的规模了,这是要改变整个夜空的面貌。

天文学家为什么炸锅了?

FCC 批准这颗演示卫星的决定,立刻引发了天文学家、环保活动人士、商业飞行员协会等各方的强烈反对。大家担心的不是一面镜子,而是这4万面镜子铺开之后,地球的夜空会变成什么样。

Bakos 教授就是向 FCC 提出反对意见的天文学家之一。他说,之前大家对这种镜子的影响只有粗略的估算,而这次的新研究,终于给出了硬邦邦的数据。

“Reflect Orbital 对我们最初的估算有些怀疑,所以我们采用了基于几十年来大气光散射数据的研究论文,来计算光污染。”Bakos 说,“这些散射计算已经在真实场景中得到了广泛验证。所以,我们现在有了基于这篇论文的科学精确渲染图。”

也就是说,这次不是拍脑袋猜的,是拿了几十年的真实大气数据算出来的。

研究到底算了什么?

研究人员没有盯着那颗小小的演示卫星算,而是直接算了 Reflect Orbital 计划中的“运营级”镜子——尺寸达到54米×54米的大家伙。算出来的结果是这样的:

  • 站在镜子5.4公里宽光束中心,你会看到这面镜子比满月亮40倍
  • 天空的亮度会达到“日落后黄昏”的水平——也就是说,半夜的天空看起来像傍晚;
  • 由于大气散射(光子撞上空气中的粒子后四处弹跳),受影响的范围比光束本身要宽得多;
  • 即使在距离光束中心近14公里的地方,影响依然存在。

这里有个关键点:大气散射。很多人以为,镜子照下来的光是一条笔直的光柱,照到哪算哪。但实际上,光在穿过大气层时会不断被散射,就像手电筒在雾里照出去,光柱周围会有一圈光晕。这意味着,一面镜子照下来,方圆几十公里都会受影响,而不是只有那一小条光束。