宇宙阳光计划

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近些年来，俄罗斯提出了一个“阳光计划”，大胆地设想从太空把阳光反射到夜间无阳光照射的地区或极地地区，并已做了试验。这是个伟大的历史性的科学计划，从此会对世界性的节能、人类的生存状态、生物的生长繁殖产生重大的影响。

许多人都已经对这项技术有所了解。概括起来说，就是利用卫星或空间站技术把一个巨大的反射镜安置在地球大气层外的某个位置，以保证地球背离太阳的某个地区能够被反射的阳光所照射（见图1）。

在此，笔者想对这个方案提两点补充意见，愿与专家探讨。

第一，这项计划在设计中应该考虑，不但可以把直接反射的阳光做为地球的二次光源，而且可以利用地球大气层的折射来获取更多的光能。地球大气层的折射作用是否能把太阳光会聚到太空中的某一相对集中的地区呢？这个问题笔者曾在1980年向中科院大气物理所的专家请教过。他们认为，没有发现由于大气层的折射，会聚了太阳光使得太空中有一个热点。应该说，大气层有类似凸透镜的聚焦作用。在月食发生时，我们可以看到这一现象，地球在月球上的投影与月球的大小差不多，而实际情况是地球比月球要大得多。其中的原因就是太阳光在经过大气层时产生了折射。太阳离我们很远，我们可把太阳射到地球的光线看作是平行光，通过大气层的折射，可以会聚到某一相对集中的范围内（见图2）。当然，由于大气层的高度和密度各处并不相同，折射率也就各不相等，因此光线不会集中一定点上。但是，由于大气层的聚焦，会聚光线的区域可以产生在地球背离太阳的一面。我们可以采用小面积的反射装置“悬挂”在这个光线会聚的区域上，将通过大气层折射的太阳能反射回地面。这个能量有多少呢？粗略估算一下，是太阳光照射到地球大气层垂直截面上的光能总和减去被大气层散射和吸收的能量。如果反射镜的直径为20公里，它可以安置在距离地球534000公里，背向太阳的一面。

第二，反射镜可以采做成软结构，由无数个小反射镜软连接，整个反射镜的周边用充气软管环绕。当反射镜被太空船带入太空，安置在选定的位置，伸缩支架从太空船中将充气软管支撑起来，然后，高压贮气瓶打开，向软管内充气。充气软管被充入气体后，反射镜就被拉成一个巨大而平整的镜面。通过遥控，调整反射镜的方向，至此，一个太空反射镜即可向地球的夜空源源不断地提供无尽的廉价光源了。□

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