SpaceX去年发射数超俄罗斯 一度把地球电离层打了个大窟窿

图：SpaceX猎鹰9号火箭

腾讯科技讯 据外媒报道，埃隆·马斯克（Elon Musk）的SpaceX公司在去年势不可挡，总发射次数甚至超过了俄罗斯。与此同时，该公司一度在地球大气层撕开了一个大窟窿。

据科学家探测，在SpaceX去年8月24号进行发射任务时，其猎鹰9号火箭竟然把地球大气的电离层捅开了一个大洞，宽度接近560英里（约合900公里）。不过好在，这个大洞只是临时性地，后来它又重新“愈合”了。

虽然该影响只是暂时性的，但这说明了火箭对地球电离层的影响，以及人类未来频繁进行太空飞行将意味着什么。

什么是电离层？

据资料显示，电离层是地球大气的一个电离区域，是受太阳辐射以及宇宙射线刺激而电离的大气高层。60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态，电离层是部分电离的大气区域，完全电离的大气区域称为磁层。也有人把整个电离的大气称为电离层，这样就把磁层看作电离层的一部分。

除地球外，金星、火星和木星都有电离层。电离层从离地面约50公里开始一直伸展到约1000公里，其中存在着相当多的自由电子和离子，能使无线电波改变传播速度，发生折射、反射和散射，产生极化面的旋转并受到不同程度的吸收。

据悉，美丽的极光就发生在电离层。它与中间层、热层和外层大气层层叠加在一起。

电离层非常重要，因为一定浓度的离子和自由电子能够反射电波，可以帮助地球不同地方之间，或者地球与卫星之间进行无线电通信。

那么，为何猎鹰9号火箭会在地球大气层撕开大洞呢？这还要从火箭的发射原理说起。据悉，火箭在发射时并不是脱离地球引力垂直飞向空中，其飞行轨迹一般呈现曲线状，在距离地面大约80公里至100公里的高空以接近平行于地面的方式飞行，这使得火箭能够比垂直飞行运载更大、更重的载荷。

在去年7月执行福尔摩沙卫星-5号发射任务时，SpaceX的“猎鹰9号”火箭运送的是一颗重量只有475公斤的地球观测卫星。对于猎鹰9号来说，这是一个较轻的载荷。

由于卫星足够轻，猎鹰9号几乎垂直进入太空。这导致猎鹰9号的助推器和二级火箭制造出了圆形冲击波，把电离层的等离子体钻出了一个大洞。这个宽为559英里的大洞持续了近三个小时。

有何影响？

虽然SpaceX制造的这个大洞只是暂时性的，但随着商业化火箭发射越来越多，对电离层的破坏将更加频繁。2017年，私人太空公司总获得了39亿美元的投资。预计到2040年，整个航天市场的规模将达到近30000亿美元。

科学家说，航天业发展和越来越多的火箭穿过大气层造成的后果之一就是，全球定位系统（GPS）可能出现错误。

《太空天气》的一篇论文称，当猎鹰9号的二级火箭烧穿大气的电离层，并在发射13分钟后产生大洞时，它很可能会导致GPS程序出现1米的误差。

科学家形容称，火箭发射就像是一次小型火山喷发，会将能量释放到中上层大气，整个过程犹如磁暴。

不过好在，目前单次火箭发射的影响仍相对较小。

“不考虑火箭发射的影响，电离层、对流层出现的问题和其他因素都有可能造成高达20米的误差，甚至更多，”科学家说。

但是，随着太空技术的不断发展，这种影响将会加剧。

科学家说：“由于可重复使用火箭降低了成本，人类将进入一个火箭发射越来越平常和频繁的时代。同时，人类正在开发性能更强的火箭，把物资送往其它星球。这两个因素对中高层大气的影响将逐渐增多，这值得我们关注。”（编译/弘艺）