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神舟十八号刚发射十几天,地磁暴又来了,三

来源:空间站 时间:2024/10/9
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几天前,太阳耀斑的热议刚刚平息,又传来地球可能将迎来地磁暴的消息。目前太阳活动异常活跃,尽管这些现象对地面上的人类生活影响不大,但对执行太空飞行任务的航天员来说,风险却可能相对较大,毕竟宇宙辐射极强。当前,中国空间站有三名航天员正在进行飞行任务,面对太阳耀斑和地磁暴的双重威胁,航天员应如何应对呢?

5月8日中午12时24分,太阳再次爆发了一次X1.0级别的X射线耀斑,持续时间超过一小时,至13时36分结束。中国科学院空间环境研究预报中心对此次太阳耀斑爆发进行了报道。

尽管本月初已有数次太阳耀斑爆发,但这一次的爆发稍有不同。它发生在太阳表面中心附近的另一个活跃区,且伴随有全晕日冕物质抛射,与先前几次未伴随明显日冕物质抛射的太阳耀斑相比,对地球的潜在影响相对较大。

5月8日的太阳耀斑爆发抛射出的日冕物质含有大量带电粒子,这些粒子以极高的速度向地球冲来,预计将在2-3天后抵达地球。届时,5月10日和11日地球可能会经历地磁活动,特别是5月11日可能会发生中到重度的地磁暴。那么,这些地磁暴现象将如何影响我们呢?

地磁暴虽然听起来较为陌生,但其实是一种常见的自然现象。今年正值第25个太阳活动周期的高峰,太阳活动异常频繁,今年已经有过地磁暴发生。如果不是官方的提醒,很多人可能根本不会知道近期会出现地磁暴,因为它对我们的日常生活几乎没有直接影响,我们难以直接察觉。

当太阳活动爆发时,会抛射出大量高能带电粒子,这些粒子飞行速度极快,形成类似爆炸的冲击波,在太阳系内迅速扩散。虽然这些粒子的速度极快,但对地球的影响并不像想象中那么巨大。地球有强大的磁场保护,当这些高能带电粒子撞击地球时,会引起地球磁场的方向和大小发生变化,如果引起的变化足够大,则会触发地磁暴。

因为地球有磁场保护,来自太阳的高能带电粒子并不会直接撞击地球表面,它们会被磁场阻挡在外太空。这也是我们在地面无法明显感觉到太阳活动强弱变化的原因。

尽管我们无法直接感受到地磁暴现象,但与地磁暴直接相关的一种现象——极光,却是人们可以直观

感受到的。正常情况下,极光多出现在高纬度地区,如北极,但在地磁暴期间,可见极光的纬度会显著降低,甚至北京等低纬度地区也可能观察到极光。这是人们对地磁暴最直观的体验。

地磁暴现象会带来哪些影响?

官方之所以提醒地磁暴可能发生,是为了让公众知晓并做好准备。虽然太阳辐射无法直接影响生活在地面上的我们,但地磁暴的发生仍可能带来一定影响。

例如,在地磁暴发生时,地球的磁场会受到扰动,这可能会对变压器等电力设备造成影响。在一些国家,变压器因电磁感应受影响可能会损坏。但我国的电力系统较为先进,已经采取了相应的应对措施,因此大家无需过于担心。

此外,地磁暴现象的发生还会影响信号,包括卫星通信、导航等,这段时间内我们的手机信号也可能会受到影响。

当然,这些影响带来的问题通常不会太大,但对于在外太空飞行的航天器来说,影响则可能较大。地磁暴现象的发生会加剧地球高层大气中微粒的运动,虽然外太空的空气极其稀薄,但仍存在稀薄的空气,当地球高层大气微粒的运动加剧后,会向外膨胀,导致外太空的空气密度大。随着外太空空气密度的增大,运行在近地轨道的飞船、卫星、探测器及空间站等航天器将面临更大的空气阻力。

近地轨道飞行的航天器之所以不会掉落,是因为它们的飞行速度足够快。但在地磁暴现象发生时,外太空空气阻力的增大会影响这些航天器的飞行速度,从而导致飞行速度下降。

当这些航天器的飞行速度下降后,其轨道高度也会随之降低,这意味着这些航天器接下来的飞行将会遇到更大的空气阻力,速度将不断下降,轨道高度也将不断降低,如果影响足够大的话,可能会导致一些近地轨道运行的航天器逐渐掉入地球大气层并烧毁。

中国空间站怎么办?

看到地磁暴现象可能会影响到地球高层大气的运动,进而影响到在近地轨道运行的航天器的飞行速度和飞行高度,可能有一些网友会担心中国空间站内正在执行飞行任务的三名航天员的安全,尤其是考虑到神舟十八号飞船才发射不久。其实,大家无需过于担心这一问题。

地磁暴现象的发生,对我们的日常生活、工作影响并不明显,对近地轨道的航天器确实可能有一些影响,但这些影响都是可以预测和控制的。

我们现在能够对太阳活动进行预报,当发现太阳活动有爆发迹象时,我们可以及时发出预警并采取相应的应对措施。每次太阳活动爆发时,我们都能看到相关的“空间天气预报”,由于太阳与地球之间的距离较远,太阳活动并不会立即影响到地球。

例如,5月8日中午12时24分的太阳耀斑爆发虽然强烈,但需要两到三天的时间才可能引发地磁暴现象,这为我们提供了足够的时间来采取应对措施。

不可否认,外太空的宇宙辐射非常强,长时间在外太空执行飞行任务的航天员所受的辐射会比地面上的人更强。地磁暴现象发生时,航天员所受的辐射可能会增加。但这带来的影响实际上是可控的。

我们的空间站和飞船在设计和制造时已经考虑到了宇宙辐射的问题,因此加强了对宇宙辐射的防护,尽可能减轻宇宙辐射对航天员的影响。如果发现宇宙辐射变得强烈可能会影响到航天员的安全,那么航天员将被提前安置在空间站内防护能力更强的区域。

目前,神舟十九号飞船处于待命状态,其中一个原因就是出于对这类情况的考虑。如果我们的空间站或飞船真的面临严重威胁,航天员可能遇到危险,那么处于待命状态的神舟十九号飞船将会发射升空,前往中国空间站接回航天员。这正是为什么我们在空间站时代,载人飞船采用“发一备一”模式的原因。

#深度好文计划#至于地磁暴现象可能对航天器的运行速度和高度的影响,这实际上是不需要过于担心的。因为我们的空间站本身具备变轨的能力,可以随时调整飞行轨道的高度。当地磁暴现象影响到空间站的运行时,我们将使用推进剂进行变轨操作,提升飞行轨道,避免坠入大气层烧毁。

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