想要給地球另一端通訊怎麼辦?手機拿起來就可以撥通世界上任何一個有電話的位置,在全球資訊化時代,這個只是小意思而已!那麼問題來了,假如在1960年代要實現全球通訊,又有哪幾種辦法?
全球通訊,美國腦洞解決方案
現代全球通訊有幾種方式,全球衛星通訊,比如歐星,海事衛星或者銥星電話,但歐星,海事衛星屬於靜止軌道衛星,高緯度無法使用,另外還有中國的北斗定位系統,也能實現全球簡訊通訊服務,這個功能很好用哦,比如發個座標,就可以告訴你我在哪了!
但在1960年代,能用作全球通訊的手段卻少得可憐,只有兩種服務,一種是遍佈各大洋底的海底電纜(當時只有電纜,還沒有光纜),另一種則是短波透過電離層反射來實現超遠距離通訊,或者超長波的對潛通訊等。
海底電纜容易被破壞,操作很簡單,丟個炸彈炸斷或者直接用工具切斷即可;短波通訊利用電離層反射,可以跨洲際通訊;超長波對潛通訊則速度實在是太慢了,發句話都得老半天,而且它的發射和接收裝置都很龐大,而發射裝置規模直接會讓人崩潰!
美軍當時就是提出了一個穩定的全球通訊計劃,排除海底電纜,因為很容易被破壞,衛星通訊,都還沒聽說過有衛星通訊這回事,電離層又不穩定,那麼怎麼辦呢?麻省理工學院的沃爾特·E·莫羅提出了一個腦洞大開的計劃!
向地球軌道發射大量偶極子反射體,使電磁波反射有一個穩定的反射體,用它來代替不穩定的電離層,讓電磁波透過這個反射層到達另一個大洲,比如歐洲和非洲等。
利用人工電離層遠端通訊
這些偶極子反射體是長度為17.8毫米的細銅針,直徑大約0.7毫米,預計將發射大約4.8億根銅針到3500至3800公里高的軌道,形成一個環繞地球執行的偶極子反射體,選擇這個長度是因為通訊頻率8GHZ波長的一半,反射訊號最強的偶極子反射體。
1961年10月21日,首次發射嘗試失敗,因為發射上去的天線沒有散開,第二次於1963年5月9日發射,終於成功,在3500至3800公里環繞地球的軌道上,形成了一片偶極子反射體雲,位於馬薩諸塞州米德爾塞克斯的西福特鎮的地面站和遠端站點成功實現了通訊,因此史稱“西福特計劃”
4.8億根銅針,最後是怎麼解決的?
儘管成功實現了通訊,但這個“銅針”計劃公佈後,遭到了全球有識之士的反對,英國射電天文學家,光學天文學家和皇家天文學會對此表示抗議。蘇聯《真理報》也以“美國汙染宇宙空間”為標題表示強烈抗議,美國當時駐聯合國大使阿德萊·史蒂文森為此計劃辯護稱,這些銅針將在軌道上停留三年後墜入大氣層,但事實上它們一直到50多年後還有大量銅針停留在太空!
大家可能可能覺得這種細如牛毛的銅針也不會有啥事情,但這是在近地軌道上,每秒速度超過7千米,即使撞不穿衛星殼體,破壞太陽能電池、通訊天線或者衛星薄弱位置是綽綽有餘的,而且數量那麼大,這就是近地軌道上的一個定時炸彈,而且在未來數百年內仍將保留在軌道上,遺禍地球數百年!
不過比較有趣的是,由於火箭變軌發動機的問題,LS-1衛星停留在2800千米的大致圓形軌道上,這裡正是範艾倫輻射帶,衛星還處在了一種不可控的旋轉狀態,使得它僅能完成非常有限的測試,此後LS-1衛星銷聲匿跡,而林肯實驗室也發射後續替補衛星,LS系列總共有9顆,是現代通訊衛星的鼻祖!
延伸閱讀:失聯46年的衛星,再次向地球傳送訊號
2012年12月18日,英國康沃爾郡一名業餘無線電愛好者的菲爾斯·威廉姆斯,在一次近地軌道訊號搜尋中收到了一個237MHZ,每隔四秒重複一次的訊號,他經過分析後認為,這是1965年就已經失蹤的LS-1衛星發出的無線電訊號。
當時還引起了眾多討論,一顆失蹤47年的衛星突然發出訊號,這是什麼概念?難道《獨立日》真的來了,當然答案也是反常識的,專家們猜測,因為LS-1衛星壞了,意外地接通了237MHZ訊號發射電路,而4秒可能是衛星不可控旋轉,導致4S週期內有還沒被輻射破壞的太陽能電池曬到太陽而供電,從而發出了這個詭異的訊號!