SpaceX去年發射數超俄羅斯 一度把地球電離層打了個大窟窿

騰訊科技訊 據外媒報道，埃隆·馬斯克（Elon Musk）的SpaceX公司在去年勢不可擋，總發射次數甚至超過了俄羅斯。與此同時，該公司一度在地球大氣層撕開了一個大窟窿。

據科學家探測，在SpaceX去年8月24號進行發射任務時，其獵鷹9號火箭竟然把地球大氣的電離層捅開了一個大洞，寬度接近560英里（約合900公里）。不過好在，這個大洞只是臨時性地，後來它又重新「癒合」了。

雖然該影響只是暫時性的，但這說明了火箭對地球電離層的影響，以及人類未來頻繁進行太空飛行將意味著什麼。

什麼是電離層？

據資料顯示，電離層是地球大氣的一個電離區域，是受太陽輻射以及宇宙射線刺激而電離的大氣高層。60千米以上的整個地球大氣層都處於部分電離或完全電離的狀態，電離層是部分電離的大氣區域，完全電離的大氣區域稱為磁層。也有人把整個電離的大氣稱為電離層，這樣就把磁層看作電離層的一部分。

除地球外，金星、火星和木星都有電離層。電離層從離地面約50公里開始一直伸展到約1000公里，其中存在著相當多的自由電子和離子，能使無線電波改變傳播速度，發生折射、反射和散射，產生極化面的旋轉並受到不同程度的吸收。

據悉，美麗的極光就發生在電離層。它與中間層、熱層和外層大氣層層疊加在一起。

電離層非常重要，因為一定濃度的離子和自由電子能夠反射電波，可以幫助地球不同地方之間，或者地球與衛星之間進行無線電通信。

那麼，為何獵鷹9號火箭會在地球大氣層撕開大洞呢？這還要從火箭的發射原理說起。據悉，火箭在發射時並不是脫離地球引力垂直飛向空中，其飛行軌跡一般呈現曲線狀，在距離地面大約80公里至100公里的高空以接近平行於地面的方式飛行，這使得火箭能夠比垂直飛行運載更大、更重的載荷。

在去年7月執行福爾摩沙衛星-5號發射任務時，SpaceX的「獵鷹9號」火箭運送的是一顆重量只有475公斤的地球觀測衛星。對於獵鷹9號來說，這是一個較輕的載荷。

由於衛星足夠輕，獵鷹9號幾乎垂直進入太空。這導致獵鷹9號的助推器和二級火箭製造出了圓形衝擊波，把電離層的等離子體鑽出了一個大洞。這個寬為559英里的大洞持續了近三個小時。

有何影響？

雖然SpaceX製造的這個大洞只是暫時性的，但隨著商業化火箭發射越來越多，對電離層的破壞將更加頻繁。2017年，私人太空公司總獲得了39億美元的投資。預計到2040年，整個航天市場的規模將達到近30000億美元。

科學家說，航天業發展和越來越多的火箭穿過大氣層造成的後果之一就是，全球定位系統（GPS）可能出現錯誤。

《太空天氣》的一篇論文稱，當獵鷹9號的二級火箭燒穿大氣的電離層，並在發射13分鐘後產生大洞時，它很可能會導致GPS程序出現1米的誤差。

科學家形容稱，火箭發射就像是一次小型火山噴發，會將能量釋放到中上層大氣，整個過程猶如磁暴。

不過好在，目前單次火箭發射的影響仍相對較小。

「不考慮火箭發射的影響，電離層、對流層出現的問題和其他因素都有可能造成高達20米的誤差，甚至更多，」科學家說。

但是，隨著太空技術的不斷發展，這種影響將會加劇。

科學家說：「由於可重複使用火箭降低了成本，人類將進入一個火箭發射越來越平常和頻繁的時代。同時，人類正在開發性能更強的火箭，把物資送往其它星球。這兩個因素對中高層大氣的影響將逐漸增多，這值得我們關注。」（編譯/弘藝）

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