卫星也怕“坏天气” 多少航天事件的“凶手”都是它

2016-04-20 20:11

狂风暴雨、洪涝等恶劣环境不止地球上有,在离地球20-30公里以上的高空,甚至千万公里高的空间(或称太空)也存在恶劣的空间天气变化。这是怎么回事儿呢?

我们都知道,从太阳到地球这个日地空间环境与人类生存和发展息息相关。它由太阳大气、行星际介质、地球的磁层、电离层和中高层大气所构成。自1957年人造卫星上天之后,人类的航天、通信、导航以及军事活动等从地表扩展到成百、上千公里的空间,成为人类活动的重要场所。

太空高真空、微重力、强辐射、高电导率等独特的环境条件既为人类发展提供丰富的资源,又为航天、通信、军事等活动提供了地面不可能有的便利条件。除此之外,它阻止和吸收来自太阳的X射线、紫外线、对地球人类的直接轰击,是人类生存的重要保护层。

然而,“水可载舟也可覆舟”,常常出现的恶劣空间天气变化也给人类的高科技活动带来如前所述的严重危害。

2003年10月26日到11月4日太阳上爆发了一系列强烈耀斑,被称为“万圣节风暴”。对于地球上的人们来说,这并不会带来什么损害。居住在地球北端的人还会看到由于太阳释放出的粒子与地球大气碰撞形成的极为壮观的北极光。但是对于在地球轨道中运行的电子设备来说,这是个不可轻视的问题。一些人造卫星的电子线路遭受彻底的损坏。

这次风暴致使欧美的GOES、ACE、SOHO、WIND等重要科学研究卫星受到不同程度损害,日本“回声”卫星失控;Chandra卫星以及SIRTF卫星观测中断;Polar卫星TIDE仪器自动重启,高压电源被损坏,24小时后才恢复正常;NASA的火星探测卫星Odyssey飞船上的MARIE观测设备被粒子辐射彻底毁坏,这是首次发现地球以外空间设施因空间灾害天气而报废。

2001年4月1日,一架美国海军EP-3型侦察机在中国海南岛附近海域上空执行侦查任务,中国海军航空兵派出2架歼-8II战斗机进行监视和拦截,其中一架僚机在中国海南岛东南70海里(110公里)的中国专属经济区上空与美军飞机发生碰撞,中国战斗机坠毁,飞行员王伟跳伞下落不明,后被确认死亡,而美国的军机则迫降海南岛陵水机场。

中美南海撞机事件中的中方飞机及飞行员王伟

中国指责美国侦察机故意撞向歼-8战斗机,并且在没有通知和许可的情况下降落于中国领土;而根据美国说法,EP-3是被失控的歼-8战斗机所撞击,并且被中国的另一架歼-8带到飞机场。

在撞机事件发生的随后几天里,海、空军联合出动,在茫茫大海中展开了地毯式的搜救工作。然而正当搜救飞行员的工作紧张进行时,有关军事部门的搜救通信联络和侦测工作“突然受阻、中断”达两个小时左右,同时中国军方长期监测的电台目标也几乎全部丢失,这极大地增加了对当时复杂形势的判断。

图为受损并降落在陵水机场的美军EP-3侦察机

事后经专家分析得知,在4月1日-13日共发生了9起强烈的太阳耀斑爆发事件,并在中国境内造成7起突然电离层骚扰,其中4月3日发生了25年来最强的太阳X射线爆发,使得电磁波的反射媒质—电离层中的电子浓度在短时间内急剧增加,增强了低电离层对电磁波的吸收,导致军事通信系统失效,并且给搜救工作的通信联络造成威胁。

为了更好地研究空间天气,一门针对空间天气的监测、研究、建模、预报、效应等多学科的高度综合与交叉的学科空间天气学发展起来。

空间天气学的基本科学目标是把太阳大气、行星际、地球的磁层和中高层大气作为一个有机系统,按空间灾害性天气事件过程的时序因果链关系配置空间、地面的监测体系,了解空间灾害性天气过程的变化规律,减轻和避免空间灾害性天气对高科技技术系统的影响。

电离层扰动对无线电通讯的影响

目前开展的主要科学课题涉及:太阳活动过程和物质输出结构研究;太阳风暴的形成、演化和地球的相互作用;地球空间系统的空间灾害性天气过程的因果链模式等方面。这些都是空间科学面临的巨大挑战难题。(来源:中国天气网等)

分享到:
相关阅读
文章评论 · 所有评论
评论请遵守当地法律法规
点击加载更多
© 2019 南阳新闻网http://www.nydaily.com.cn 中国互联网举报中心 京ICP证140141号 京公网安备 11010802020116号
违法和不良信息举报:jb@nydaily.com.cn