這幾天,在北方的夜空下,有可能會見到平時難覓蹤影的極光,是否有點動心?
可在這美麗的極光背后,對正在太空運行的中國空間站,以及因為太空微粒撞擊后的神舟二十號飛船,有著很深的影響。
11月5日,本是神舟二十號返回地球的日子,卻在當天發現,神舟二十號飛船疑似被太空顆粒撞擊了,因此,飛船回家的時間就被拖延了下來。
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說來也巧,也是在11月5日,太陽突然“發脾氣”了!太陽連續爆發兩次強烈耀斑,緊接著在11月5日和6日清晨又來了一波“兩連暴”。這一連串的太陽活動,直接導致今明兩天地球將迎來較強地磁暴。
聽說地磁暴要來,很多朋友開始擔心:正在太空執行任務的中國空間站和航天員們是否安全?
說個前車之鑒,你就知道這事對于太空中的中國空間站又多少威脅了。2022年,美國星鏈公司的40顆衛星就是因為地磁暴而集體墜毀,損失慘重。
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什么是地磁暴?簡單來說,就是太陽“打噴嚏”,地球“感冒”。
地磁暴的緣起,源自太陽表面發出的強烈耀斑。這些耀斑會帶著大量帶電粒子,并將其拋向天空。這種狀態被叫做日冕物質拋射。經過拋射的大量帶電粒子,在抵達地球時,就會和地球的磁場發生相互作用,引起地球磁場的劇烈變化,這就是地磁暴。
這個過程就像兩塊磁鐵互相較勁:如果太陽帶來的磁場和地球磁場“脾氣相投”,就會互相排斥;如果“性格不合”,太陽的帶電粒子就會順著地球磁場被引導到南北極,在這個過程中產生了絢麗的極光。
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地磁暴會帶來哪些具體影響?
最直接的就是在我國北方大部分地區,都有機會看到極光了。而在更加偏北的黑龍江漠河、新疆、內蒙古等地的朋友們甚至可能看到紅綠相間的復合極光,這可是難得一見的奇觀!
不過,地磁暴也會帶來一些麻煩。它會影響短波通信和導航定位,可能讓你手機里的地圖導航出現輕微偏差。對電力系統來說,強烈的地磁暴可能增加輸電線路負荷,極端情況下甚至可能導致變壓器損壞。歷史上最著名的就是1989年加拿大魁北克大停電,整個電網癱瘓了9個小時。
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但是最讓人擔心的還是太空中的航天器。
地磁暴的發生,使高層大氣受熱膨脹,從而空氣的密度增大。雖然我國空間站處于太空,但這里并不是一點空氣都沒有,屬于有空氣,但稀薄的地方。空氣密度增大,稀薄空氣自然也不例外。增大的空氣密度就給在軌飛行的航天器增加了很多意外的阻力。
就像是前面文章說過的,在2022年2月,美國SpaceX公司發射的49顆星鏈衛星中,有40顆就是因為遭遇地磁暴,還沒進入預定軌道就提前墜落了。
更早的例子還有美國的“天空實驗室”空間站,原本設計壽命10年,結果因為太陽活動影響,大氣阻力增大,只運行了6年就提前墜毀。
2000年,國際空間站軌道高度驟降15公里,日本的一顆衛星直接失聯。
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那中國空間站和6名航天員怎么辦?
放心,我們的航天專家早有準備。雖然地磁暴會增加空間站的飛行阻力,導致軌道高度下降,但空間站配備有推進系統,可以定期進行軌道維持。也就是說,當軌道下降時,發動機就會點火,把空間站重新推回到正常高度。
而且,中國空間站目前保持著“三艙三船”的構型,神舟二十號和二十一號兩艘載人飛船同時對接,再加上地面始終有一艘應急值班飛船待命,形成了“在軌+地面”的雙重保險。即便出現極端情況,航天員也能隨時乘坐飛船安全返回。
對于中國航天來說,每一次空間天氣事件都是寶貴的實戰演練。從星鏈衛星的教訓中,我們更加重視發射窗口的選擇;從國際空間站的經歷中,我們完善了軌道維持策略。正是這些積累,讓我們在面對地磁暴時能夠從容應對。
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