太空每天都很安靜,但偶爾會發生一點“從天而降”的戲劇性事件。
今天就有這么一件,一顆重達600公斤(約1323磅)的NASA衛星,即將重新進入地球大氣層。砸到人的概率,大約是1/4200。
換句話說,比很多人每天過馬路的風險還低得多。但這顆衛星背后的故事,其實比“墜落”本身有趣得多。
一、14年前,它被送上太空
這顆即將墜落的衛星叫范艾倫探測器A(Van Allen Probe A)。
2012年8月,NASA一次發射了兩顆一模一樣的探測器:Van Allen Probe A 和Van Allen Probe B。
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圖源:NASA
它們的任務只有一個:研究地球周圍最危險的一圈太空區域,范艾倫輻射帶。如果把地球想象成一顆被磁場包裹的星球,那么在磁場中還存在兩圈巨大的“高能粒子甜甜圈”。
這些高能粒子主要來自:太陽風、宇宙射線、地球磁場捕獲的帶電粒子。這兩圈結構就是 范艾倫輻射帶(Van Allen Radiation Belts)。
對航天器來說,這里簡直像一片“太空輻射風暴區”。
二、原計劃只飛2年
任務最初只設計了2年壽命。結果呢?
兩顆探測器都超額完成任務:Probe B:工作到2019年7月;Probe A:工作到2019年10月。
在這7年時間里,它們收集的數據到今天還在被科學家研究。
為什么這么重要?因為這些數據幫助人類回答一個關鍵問題:太陽活動到底會怎樣影響地球科技系統?
比如:衛星通信;GPS導航;電網系統宇航員安全,這些都可能受到空間天氣(Space Weather)的影響。
三、為什么現在突然掉下來了?
原本NASA估計:這兩顆探測器 可以在軌待到2034年。但事情發生了一個“宇宙級意外變量”:太陽最近幾年特別活躍。
太陽活動增強會帶來一個連鎖反應:太陽加熱地球高層大氣——>大氣膨脹——>低軌衛星阻力增加——>軌道衰減.
結果就是衛星掉得更早了。
四、大部分會燒成流星
當衛星進入大氣層時,會發生一件很壯觀的事情,再入加熱(Reentry heating),速度大約7–8 km/s,空氣壓縮產生的高溫會達到上千攝氏度。
結果就是,絕大部分結構會燒毀、解體、蒸發。
NASA估計只有少量耐熱部件可能幸存。比如:鈦合金結構;推進劑罐;一些密度較高的組件,但地球表面70%是海洋。
所以最可能的結局是:撲通一聲,掉進太平洋某個沒人注意的角落。
五、另一顆探測器還在太空
這對“孿生兄弟”中:Probe B 還在軌道上。NASA預測:它最早也要到 2030年前后才會再入大氣層。所以未來某一天,我們可能還會再看到一次這樣的新聞標題。
范艾倫探測器A在太空待了14年。它經歷過:無數次太陽風暴;數百萬公里軌道飛行;七年的科學任務。
最后,它的結局是,化作一道流星,重新回到地球。很多航天器的生命都是這樣結束的。它們從地球出發,繞著地球工作多年,最后變成一顆短暫的流星回家。
如果你今晚抬頭看見一條不太起眼的火流星,也許,那就是一顆老衛星在謝幕。
參考
https://www.nasa.gov/missions/van-allen-probes/nasa-van-allen-probe-a-to-re-enter-atmosphere/
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