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空間天氣四大“殺手”

2018-01-24
關鍵詞: 空間天氣

  正如人們的生活受到自然界的風霜雨雪影響一樣,靜謐的太空也有著變幻莫測的“空間天氣”。空間天氣災害可使航天器提前失效乃至隕落,通信中斷,導航、跟蹤失誤,危害宇航員身體健康。近日,中國氣象局衛星氣象中心空間天氣室主任張效信解讀了空間天氣中的四大“殺手”。

  中高層大氣密度及風場

  中高層大氣的密度和風場直接影響航天器的軌道定位、軌道衰減速率和在軌壽命。密度增加,航天器面臨的風阻將會增加10-100倍,飛船的速度就會慢下來,嚴重的時候會導致飛船短時間內變軌,無法在原先預定的軌道上飛行,甚至墜毀。1981年,美國哥倫比亞號航天飛機首次飛行遇到大磁暴,導致軌道下降速度比預計快60%,幸好及時采取措施才幸免于難。

  電離層

  電離層一直延伸到大氣層外緣幾千公里高度的空間,電子濃度不僅有晝夜、季節的變化,而且還隨著緯度和太陽活動而變化。衛星通訊主要使用超高頻(UHF)和甚高頻(VHF)信號,屬短波通信,這兩個頻段的電磁波在穿透電離層時,電離層閃爍會使信號的振幅、相位和到達角都發生隨機起伏,影響通訊質量,嚴重時可導致通訊中斷。所以,衛星發射時,如果電離層受到擾動,它將對星地通訊和衛星的定位產生極大的影響。

  輻射環境

  太空中大量的高能粒子會產生很強的輻射,因此航天員無論男女一般都挑選已婚已育的。這次“神九”飛行活動航天員不會出倉,因此不用擔心這個問題。航天活動應該盡量避開惡劣的空間天氣事件,遇到惡劣空間天氣事件時,應采取措施使惡劣空間天氣事件的影響降到最低。

  空間碎片

  簡稱殘留在太空中的太空垃圾,主要是指運載火箭箭體、廢棄的航天器和因衛星老化或熱應力而與主體分離的碎片。空間碎片小的只有微米量級,大的可達數十米,在太空中的移動速度一般是8公里/秒。一顆10克的空間碎片撞擊航天器時,撞擊效果就和被一輛時速為100公里的轎車撞擊的效果一樣。目前,對付空間碎片最有效的辦法,就是變軌躲開它們。


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