大地磁暴或爆发!星链卫星大批坠落,中国空间站6名航天员咋应对

虽然当前这个太阳活动周期的高峰期在2024年,过了2024年后太阳活动会趋于减弱,但是并不意味着太阳活动就不会再次出现了。在本月,太阳活动还是很频繁的,先后爆发了多次太阳耀斑等太阳活动。

例如在太阳表面编号12474的活动区此前就已经多次出现X级的大耀斑,11月10日下午5时19分左右,这一个活动区再次出现强度达到X1.2级的太阳耀斑,持续了差不多一个小时,到到18时19分才逐渐减弱结束。这一次太阳耀斑爆发时正好对着地球所在方向,大量高能带电粒子朝着地球奔袭而来。在太阳活动的影响下,地球可能就会出现地磁暴现象。

国家空间天气监测预警中心发布地磁与极光活动提示,预计在11月11日到11月12日可能出现中等到大地磁暴,在11月13日可能出现小地磁暴。在天气状况允许的情况下,我国北方有一些地区可能会看到极为绚丽的极光现象。

对于地球来说,太阳爆发这些活动其实不会威胁到地球的安全。因为太阳系已经有几十亿年时间了,在过去这么长时间内,太阳爆发各种各样的太阳活动是很正常的,地球也没有因为太阳活动而受到什么致命的影响。对于我们人类来说,太阳活动爆发时,我们其实也没法直接察觉到,只是一些高纬度地区会看到极光现象,这才会意识到太阳又“发脾气”了。

虽然太阳活动、地磁暴现象的出现不会影响到在地面生活的人类,但是对于在近地轨道飞行的航天器来说,影响是不能忽视的,此前曾经有多达40颗新发射的星链卫星因为太阳活动而在发射次日就坠落地球的情况。在过去几年时间内,有成百上千的星链卫星坠落地球,罪魁祸首也是太阳活动。

太阳活动影响航天器运行

地球能够孕育生命,主要的一个原因就是有磁场、大气层的保护,那些陨石、流星体、小行星碎片、彗星碎片之类的小碎片坠落地球时,会在大气层中剧烈燃烧化为灰烬,这样一来,这些小碎片就没法直接轰击地球表面。同样的,地球有磁场的保护,所以来自宇宙的辐射也没法直接抵达地球表面,从而保护地球表面的生命。

也正是由于地球有大气层,所以在近地轨道运行的航天器是没法永久环绕地球飞行的,在飞行一段时间后,这些在近地轨道运行的航天器都会坠落地球。这是因为地球大气层不是只存在于地球表面,而是向外太空延伸,当然,离地面越近,大气密度越大,离地面越远,大气密度就越小。

在几百公里的近地轨道上虽然已经处于外太空,但是依旧存在稀薄的空气,所以那些在近地轨道运行的卫星、探测器、飞船、空间站、望远镜依旧会面临微小的空气阻力,飞行速度会慢慢下降。当它们的飞行速度下降以后,就没法维持原先的飞行高度了,渐渐地就会离地面越来越近,当抵达大约100公里左右高度时,就会坠落大气层,高速进入大气层后,会在大气层中剧烈燃烧起来。

这是没法避免的事情,只要是在近地轨道运行的航天器都会受到空气阻力,包括卫星、空间站、飞船、探测器等。而在太阳活动爆发、地磁暴爆发的情况下,地球大气吸收更多的热量,这样的话,地球的大气受热膨胀向外太空膨胀,导致近地轨道的空气密度变得比正常情况时大一些。于是,在近地轨道运行的航天器就会受到比平常时更大的空气阻力,速度衰减也会更快,速度快速下降的情况下,飞行高度也会快速下降,最后就会加快坠落地球。

中国空间站航天员有危险吗

看到大地磁暴可能爆发,而太阳活动、地磁暴现象可能会影响到包括空间站在内的航天器的飞行速度、飞行高度,可能有一些网友担心我们的航天员的安全。

按照最初的计划,神舟二十号飞船原本计划在11月5日返回地球的,但是由于飞船疑似遭到了空间微小颗粒的撞击,飞船返回时间推迟了。所以现在中国空间站有6名航天员同时在轨飞行。虽然可能会出现地磁暴现象,空间站的飞行速度、飞行高度可能会因此受到影响,但我们的航天员是不会有问题的,大家不需要担心。

对于空间站来说,太阳活动爆发后受到的空气阻力会比一般的航天器更大一些。因为空间站普遍都比较大,由多个舱段组成,还有多艘飞船对接在空间站上,再加上有很多大面积的太阳翼,所以空间站组合体的“迎风面”要比一般的航天器大,受到的空气阻力也更大,速度衰减会比较明显。但是空间站在没有意外的情况下是不会像卫星那些航天器那样坠落地球的,而是可以长期在轨运行。

因为空间站有货运飞船补给推进剂,就算没有太阳活动的影响,空间站每时每刻都会受到空气阻力,速度时时刻刻都在变化的,飞行高度会一直在下降。如果不干预的话,空间站组合体就没法运行这么长时间。

就是有货运飞船补给推进剂,所以空间站组合体可以在必要的情况下启动发动机来加速,速度提升上去了,飞行高度也就提升上去了,这样就不会坠落地球了。我们的空间站当前有天舟九号货运飞船补给物资,有足够的推进剂支持空间站加速变轨,所以太阳活动不会影响到我们空间站的正常运行的。当然,在中国空间站上执行任务的6名航天员也不会有问题。

虽然神舟二十号飞行乘组返航时间推迟了,但估计很快也会返回地球了。因为中国载人航天工程办公室11月11日的消息称神舟二十号航天员乘组返回任务有序推进中,着陆场也在开展迎接神舟二十号乘组返航的综合演练了。

空间站为什么不飞高一点

当然,在太阳活动、地磁暴现象的影响下,只是在近地轨道运行的航天器受到的影响比较大,那些轨道比较高的航天器受到的影响就比较小了。像我国第一颗人造卫星“东方红一号”的飞行高度就相当高,虽然早在几十年前就已经结束使命了,但至今仍在外太空飞行,估计还能飞行很长时间都不会坠落地球。低轨道(三四百公里高度)的航天器一般飞行几年甚至更短时间就会坠落地球了。

看到这样的差异,可能有一些网友就好奇,既然轨道越高,航天器在轨飞行的时间就越长,而空间站本身就是长期在轨飞行的载人航天器,为什么不能让空间站也飞得高一些呢?那样的话,空间站基本上不需要怎么加推进剂,就能在外太空飞行几十年甚至更长时间了。

如果是探测器、卫星这些无人航天器,飞高一些问题其实不大,但是空间站飞太高其实也不好。一方面就是在发射飞船去空间站时,火箭需要消耗更多的推进剂,需要更大推力的火箭才能完成发射任务。当飞船发射上去以后也需要飞行比较长时间才能抵达空间站。另一方面,飞行轨道越高,意味着飞船的速度会更快一些,再入大气层的时候速度比低轨道的飞船更快,气动加热效应会更加强烈,对飞船的隔热和技术的要求更高,风险更大。

像在近地轨道返回地球的飞船速度也就是大约7.8公里每秒左右,再入大气层时温度超过1000℃,从月球轨道返回地球的飞船速度接近11公里每秒,再入大气层时温度接近3000℃。这些不仅仅是字面的数据差距,更是技术的差距,风险会大很多。

除此之外,飞得更高就面临着“范艾伦辐射带”的问题,这里是地球磁层中被磁场捕获的高能带电粒子聚集区,这些辐射带会给航天员身体造成伤害,如果空间站在比较高的轨道飞行,飞船就可能需要穿过这一个“范艾伦辐射带”,航天员会面临更强的宇宙辐射。

中国空间站、国际空间站都选择在大约400公里高的近地轨道运行,其实就是综合考虑了各方面的因素决定的。一方面就是飞行高度不高也不低,虽然有空气阻力,但是每隔一段时间启动发动机进行加速就能解决速度、高度衰减的问题了。另一方面,发射飞船去这样的轨道对接空间站,经济成本也是相对可控的。

展开阅读全文

更新时间:2025-11-13

标签:科技   磁暴   航天员   空间站   中国   大地   卫星   航天器   地球   飞船   轨道   大气层   高度   速度

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2020- All Rights Reserved. Powered By bs178.com 闽ICP备11008920号
闽公网安备35020302034844号

Top