上世纪60年代 美国向太空发射了4.8亿根铜针 现在怎么样了

上世纪60年代，美国为解决远距离通信难题，启动了"西福特计划"，计划向太空发射了4.8亿根微小的铜针，以建立一个环绕地球的铜针环，用于反射无线电信号，替代不稳定的电离层通讯。这一举措的背后是冷战时期的紧张局势，以及对通信技术的需求。然而，这个大胆的计划并未取得长期成功，因为铜针的微小尺寸和轨道散布问题。虽然这个项目在技术上取得了一些成功，但也引发了社会的反对，因为人们担心这些铜针会影响天文观测。幸运的是，大部分铜针最终在地球大气层重新进入时没有造成损害。截至2020年，仍有一些铜针在轨道上运行，但它们受到监测和处理以减小威胁。虽然这个项目如今已鲜为人知，但它仍然提醒我们太空垃圾的存在和管理的重要性。

在20世纪60年代之前，远距离通信的方法相对有限。人们可以选择使用海底电缆传输或者依赖电离层反射来进行通信。然而，这两种方式都存在各自的问题。海底电缆容易遭受损坏，而电离层通信对特定条件下的电子密度和无线电波波长要求较高，只有在特定条件下才能实现远距离传播。

电离层通信的稳定性也受太阳辐射等因素的影响，因此在冷战时期，特别是美国和苏联之间的紧张局势下，这种不稳定的通信方式显然不够可靠。因此，科学家们积极寻找替代方案，其中包括"西福特计划"，即向太空发射大量微小的铜针，以建立一个能够永久性反射无线电信号的环。

"西福特计划"是在1958年由麻省理工学院林肯实验室的科学家沃尔特·E·莫罗提出的。计划的目标是使用数亿根微小的铜针，构建一个环绕地球的"铜针环"，这个环可以永久性地反射无线电信号，不受太阳等干扰的限制，从而替代电离层通信。首次测试于1961年进行，但未成功，因为铜针没有按计划散开。在1963年的第二次尝试中，他们采用了不同的方法，将铜针捆绑在装有萘凝胶的装置中，这个装置在太空中释放铜针。然而，由于铜针的微小尺寸，它们在轨道上迅速分散，导致通信速度下降，最终项目终止。

"西福特计划"的铜针非常微小，直径仅0.0018厘米，重量只有40微克，这刚好是8000 MHz微波波长的一半。当这些微波撞击铜针时，会产生强烈的反射，因此铜针充当微小的偶极天线，可以反射相同的信号。科学家于1963年5月14日首次尝试使用这些铜针进行远程通信，但由于铜针的散布问题，通信速度逐渐下降，最终导致项目失败。虽然这个项目在今天看来很难成功，但它代表了当时科学家们对太空通信的大胆尝试。

"西福特计划"引发了社会的担忧，因为人们担心这些铜针会干扰天文观测。尽管美国声称这些铜针经过了精心设计，可以在几年内返回地球，但这一说法在理性思考下显然不成立。在70年代，有研究表明，大部分铜针落在北极高地，每平方公里大约有五根铜针。美国曾试图寻找这些铜针，以了解太空环境，并恢复项目，但由于铜针微小且难以在北极的数十亿吨冰雪中找到，这一尝试宣告失败。

尽管"西福特计划"最终没有实现其长期目标，但它提醒我们太空垃圾的存在和管理的重要性。虽然大多数铜针在重新进入地球大气层时没有造成损害，但仍有一些铜针在轨道上运行，可能对太空活动构成威胁。目前，已知有36根铜针仍在轨道上运行，但尚不清楚有多少未被观察到。因此，太空垃圾的监测和管理仍然是一个重要课题。

虽然"西福特计划"没有实现其最初的目标，但它代表了人类在太空探索领域的大胆尝试和创新精神。与此同时，通信技术的发展也导致了通讯卫星的出现，提供了更可靠的远距离通信方式，使"西福特计划"变得不再必要。虽然这个项目如今已鲜为人知，但它留下了有关太空垃圾管理和技术创新的重要教训。