当前位置: 首页 » 资讯 » 科技探索 » 正文

地磁暴又要爆发?中国空间站航天员怎么办?神舟十九号为何已待命

IP属地 中国·北京 编辑:郑浩 90说科技 时间:2024-08-12 08:12:18

中国气象局、国家空间天气监测预警中心发布的消息称,在8月9日03时15分左右,太阳活动区13777爆发了一个级大耀斑。在这次太阳耀斑爆发的过程中,还向外抛射出大量大量日冕物质,形成了日冕物质抛射(CME)。在这次太阳耀斑的影响下,今明两天地球可能发生小到中等地磁暴。

虽然太阳与地球的平均距离达到亿公里,即使是光速飞行也需要飞行大约8分钟才能从地球抵达太阳,相当遥远,但是太阳活动的爆发,对地球的影响其实是不能忽视的。毕竟太阳是太阳系的中心,源源不断的太阳光温暖、照亮了整个太阳系,其中就包括地球,如果没有太阳,地球上的一切生物都不复存在。

在太阳耀斑爆发时,释放出的太阳日冕物质如果命中地球,那对地球的磁场、大气层都会造成一系列的影响。我们之前看到的很多地区出现极光现象,其实就和太阳活动有关系。因为太阳活动可能会导致地球磁场跳变、高层大气密度升高、电离层结构混乱等一系列空间环境变化。

目前太阳活动相当频繁,有很多活动区域,除了这次爆发了一个级大耀斑太阳活动区13777外,还有一个活动区13780备受关注,因为这个活动区域的面积已经超过1280uh,磁场结构为较复杂的β-γ型,未来很可能出现较大规模的爆发活动。

地磁暴有什么影响

当太阳爆发诸如太阳耀斑之类的活动时,可能会喷射出大量高速的带电粒子流,这些高能带电粒子轰击地球时,可能就会导致地球磁场出现异常扰动的情况。

一般情况下,我们是没法察觉到太阳耀斑或者其他的太阳活动的,因为地球有磁场、大气层的保护,所以当地球爆发地磁暴现象时,我们不需要进行特殊的防护,对我们几乎不存在影响,大家不需要担心。

虽然地磁暴现象的出现,不会对在地面生活的生物造成什么影响,但是由于这些高能带电粒子会干扰地球大气磁场,对在近地轨道飞行的卫星、探测器、飞船等航天器还是有一定的影响的,对无线电通讯的影响也不能忽视。

一方面,是高空的宇宙辐射变得比正常情况更加强烈一些,在近地轨道飞行或者在宇宙深处执行飞行任务的航天员会面临更强的宇宙辐射。所以,当地球爆发地磁暴现象时,在空间站内执行飞行任务的航天员就需要做好防护措施,加强保护,例如可以进入到空间站、飞船内防护能力更强的区域,等待地磁暴现象结束以后再出来。所以,问题并不是很大。

另一方面,由于地磁暴现象出现时,地球高处的空气密度会增大,这也会影响到在近地轨道飞行的航天器。因为外太空并不是绝对的真空状态,还是会存在稀薄的空气。

卫星、飞船、探测器之类的航天器在飞行的过程中还是会面临空气阻力的,所以我们发射的各种航天器在近地轨道飞行过程中,是不可能永远留在太空的,最后都会坠落下来,在大气层中烧毁。这其实是没法避免的事情。

而地磁暴现象出现时,就会加剧这些航天器轨道高度衰减的速度。因为高处的空气密度增大了,导致这些在近地轨道飞行的航天器面临比正常情况更大的空气阻力,它们的飞行速度自然也就受到影响。随着航天器的飞行速度下降,它们的高度也会下降。之前地球出现地磁暴现象时,包括中国空间站、国际空间站在内的航天器都出现了不同程度的轨道加速衰减的情况。

即使这些航天器的飞行轨道高度可能会在地磁暴现象爆发时出现不同程度的下降,但是这对于空间站来说也不是什么问题。因为地磁暴现象其实很常见,在8月4日20时到23时,地球就曾经发生了一次Kp指数为7的大磁暴,到8月5日凌晨2点,这次地磁暴现象才结束。在今年前几个月地球也曾经多次出现了大地磁暴、特大地磁暴现象,但是空间站都正常运行,没有因此而坠落大气层烧毁。

因为空间站作为一个长期运行的空间实验室,它并不是简简单单的一个航天器,里面的设计非常复杂,除了有完善的生命保障系统、科学研究系统外,还有很多发动机,对接到空间站的载人飞船、货运飞船也有发动机。在必要的情况下,这些发动机就会启动给空间站组合体进行加速,将空间站的飞行高度提升上去。

空间站这些空间实验室的体积要比一般的卫星、探测器等航天器大得多,太阳能电池板的面积也相当大,所以空间站的“迎风面积”要比一般的航天器大很多,受到的空气阻力也更大,轨道衰减速度比一般的航天器快得多,但是空间站能够运行十几年甚至更长时间而不掉下来,主要的原因就是空间站能够变轨来提升飞行轨道高度。

其他的卫星之类的航天器没法持续变轨提升高度的原因就是它们携带的推进剂有限,没有办法一直提升高度,而空间站的情况就不同了,每隔一段时间,我们就会发射货运飞船给空间站补给,其中就包括运输推进剂到空间站。所以,空间站变轨所需的推进剂其实是非常多的,有需要就变轨,不需要担心推进剂不够用的情况。

因此,虽然地磁暴现象可能会爆发,但是对于在中国空间站、国际空间站上执行飞行任务的航天员来说,问题其实都不是很大。因为这些现象的出现不会给空间站造成什么破坏,可能只会影响到日常的工作计划,例如在太阳活动爆发、地磁暴现象出现时,航天员就不执行舱外任务。

神舟十九号为何已待命

相信大家也都知道,在神舟十八号飞船发射升空之时,神舟十九号飞船就已经进入待命状态了,至今已经处于蓄势待发状态3个多月时间。主要的目的就是为在轨执行飞行任务的神舟十八号航天员乘组保驾护航。

也就是说,如果中国空间站、神舟十八号飞船在执行飞行任务期间,遇到了紧急情况,例如在地磁暴现象影响的情况下空间站不受控制下降高度,或者遭到了空间小颗粒、小碎片撞击导致空间站没法安全运行时,处于待命状态的神舟十九号飞船就会在最短的时间内发射升空,去把航天员接回地面。

综合来说,即使在近地轨道飞行的空间站、飞船会面临一系列的问题,包括太阳耀斑的影响、空间小碎片的威胁等,风险系数比较高,但是我们还是有能力、有信心应对这些问题的。大家不需要担心。

免责声明:本网信息来自于互联网,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点。其内容真实性、完整性不作任何保证或承诺。如若本网有任何内容侵犯您的权益,请及时联系我们,本站将会在24小时内处理完毕。