人類不知不覺間為地球打造了一塊保護層

上世紀60年代，美國軍方曾經為了建一個人工的保護層向衛星軌道發射了數十億根極細的銅導線。當時的人們希望這些材料能夠逐漸地連接成一個環狀的保護層來守衛地球的通訊系統，以免這一冷戰的關鍵武器被太陽風暴摧毀。然而這並沒有什麼用，近期的一項研究表明這項懸而未決的計劃最後依靠宇宙自身的力量才得以輕鬆化解。

美國國家航空航天局(NASA)上月宣布，他們的探測器發現地球周圍形成了一個人造的保護層。這個保護層由來自地面的無線通信電波與太空中高能輻射粒子相互作用形成，能夠保障地球免受耀斑等太陽活動的影響。

地球本身就有磁層的保護，這個區域位於大氣電離層之外，充滿了等離子體，它受地磁場控制並被太陽風包圍著。而此次美國國家航空航天局的發現則有些出乎意料，不同於自然形成的保護層，它是人類科技的作品。而實現這個浩大工程的關鍵竟然是一項不起眼的技術——超低頻無線電波。

超低頻無線電波原先是為了和潛艇通訊設計的，它的發射基站設在地面，因而必須具有很高的能量才可以抵達目的地。沒想到無心插柳，這種電磁波既能下五洋捉鱉，也能上九天攬月，它們傳播到大氣層外，跟該區域反射的電磁粒子相互影響。在某些特定的條件下，這種影響可以形成一種能夠被航天器觀測到的屏障。

這項發現是由 2012年發射的全自動探測器完成的，任務本身的目的是探測范艾倫輻射帶(Van Allen radiation belts)。范艾倫輻射帶是依靠地球磁場維持的內外兩個電離層，它們像甜甜圈一樣套在地球上。

科羅拉多大學大氣與空間物理實驗室的主任丹·貝克(Dan Baker)曾經認為艾倫輻射帶的邊界是個「難以逾越的障礙」，但是根據衛星觀測數據，范艾倫輻射帶的內邊緣要比60年代的時候離地球更遠，當時的人們並沒有大規模地使用超低頻無線通訊。而在近期發表的這項研究里，科學家發現這個人工保護層的外邊緣十分接近范艾倫輻射帶的內邊緣，似乎是表明超低頻無線電波可以有效將輻射粒子推離地球，科學家懷疑如果我們沒有使用超低頻無線通訊技術，范艾倫輻射帶可能就在地球附近徘徊了。

輻射粒子密度

相較於1962年的觀測結果，2015年的輻射粒子高密度區域明顯要更加地遠離地球

那麼這個人工防護層會對我們的生活帶來什麼影響呢?研究人員認為新發現的防護層可以保護地球免受太陽耀斑巨大能量的影響。日冕物質拋射所噴發的滾燙的等離子體也被有效阻隔。否則，輻射粒子就能輕易地抵達地球大氣層，擾亂電磁波信號並導致電網過載。未來，超低頻無線通訊技術可能會用於凈化地球附近的輻射環境。

這個保護層也大大拓展了人類的勢力範圍。我們改道河流、伐木拓荒甚至影響氣候，曾經利用科學技術在地球表面留下難以磨滅的痕迹，而今天我們發現，科學技術甚至可以改造近地宇宙空間。

美國國家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration縮寫：NASA；港澳地區譯為美國太空總署，台灣地區譯為美國國家航空暨太空總署），是美國聯邦政府的一個行政機構，負責制定、實施美國的民用太空計劃、與開展航空科學暨太空科學的研究。1958年7月29日，美國總統艾森豪威爾簽署了《美國公共法案85-568》，創立了國家航空和太空管理局，取代了其前身美國國家航空諮詢委員會（NACA）。美國國家航空航天局與許多美國國內及國際的組織分享其研究數據。

【環球科技綜合報道】據台灣「中時電子報」6月6日報道，美國太空總署(NASA)日前的報告顯示，航天員在國際太空站艙外活動中所穿太空衣老化嚴重，或在不遠的將來面臨短缺。究其原因，雖然過去8年NASA已投入2億美元研發，但新型太空衣的技術仍停滯不前。

資料圖

據報道，約40年前NASA製作的18套太空衣，其中11套現仍在使用，7套則在事故中丟失或破損。而這使用中的11套早已大幅超出15年的設計壽命，老化嚴重。航天員因為艙外活動導致頭盔內部進水感到窒息危險而匆忙返回太空站的情況接連發生。

報告稱，目前太空站內儲備的可用太空衣共4套。研發現狀是製作新太空衣的技術未得到傳承，唯有從零開始。

報告批評說，NASA在包括火星探測計劃的3個項目中分頭推進新款太空衣的研發，過去8年內投入了2億美元，但距離投入實際使用仍相去甚遠。報告稱，「到太空站結束運用的2024年為止，所剩太空衣難以負擔所有的艙外活動」，建議成立太空衣研發的新項目。

報道說，太空衣也被稱為「小型宇宙飛船」，配備有在太空殘酷的環境下保護航天員的生命維持裝置。除太空站的科學實驗外，設備零部件更換與修理過程中也需進行穿著太空衣的艙外活動。現太空站內還配有俄羅斯太空衣，但根據出艙準備作業標準無法從美國艙出艙。若需在美國艙作業，則不得不從俄羅斯艙出艙，並在太空內遠距離移動。目前的太空衣是在始於1981年的太空梭計劃中引入的，雖做出了增加手套加熱器、緊急推進裝置等改進，但仍持續使用最初的主體。

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