注意!太空「沙塵暴」正威脅航天器安全
目前,隨著航天航空事業的發展,人類已經向太空發射了數以千計的衛星,但越來越多的衛星卻屢次發生了事故。衛星等太空航天器遭遇的電氣事故中,科學家遇到了難題,有一半以上找不到具體原因。據美國《光譜》雜誌報道,美國的科學家發現,速度達每秒數十公里的太空「沙塵暴」,可能是航天器「罷工」的主要原因。
發表在《等離子體物理學》上的模擬研究表明,這些被稱為「微流星體」的太空顆粒雖不足以穿透航天器船體,但當它們發生撞擊時,微流星體會蒸發成等離子體,從而產生對航天器具有潛在威脅的射頻輻射脈衝。
過去幾十年中,科學家在研究超高速衝撞過程時發現,如果微流星體運動足夠快,就會產生輻射,但沒有人真正了解它們從哪裡來,其背後的物理機制是什麼。
此次,研究人員提出了一種理論:太空中散布著的微流星體以每秒40公里—50公里的速度運動,這個速度超過了國際空間站軌道速度5倍以上。當顆粒進入衛星等航天器,會蒸發成等離子體。但它接下來的行為不同尋常——隨著等離子體雲不斷擴大,其中的離子和電子彼此作用,產生了輻射脈衝。
這一發現令人不安。許多空間灰塵顆粒比預測模型中的尺度要大許多,速度也更快,其產生的脈衝遠遠超過航天器設計的承受能力。由於產生有害脈衝的等離子體很小,且在數微秒內消失,所以,每一個航天器都不能倖免,敏感的組件都可能受到衝擊。
目前,該研究團隊正在努力創建一個真正能在軌運行、專門測試真實數據的立方體航天器Morgana。未來進行星際旅行是人類的夢想,但在當下,解決微流星體的衝擊似乎是最緊要的課題之一。
(編輯:山木悅工作組,愛生活愛科普歡迎訂閱)
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