早上出門(mén)用導(dǎo)航,突然箭頭“飄”到馬路對(duì)面;刷劇到關(guān)鍵幀,屏幕卡成“馬賽克”——你遇過(guò)這種糟心事兒?jiǎn)幔空f(shuō)不定是太陽(yáng)在“打噴嚏”(太陽(yáng)風(fēng)暴)搞的鬼。但最近美國(guó)國(guó)家大氣研究中心(NCAR)的科學(xué)家警告:未來(lái)這“噴嚏”對(duì)衛(wèi)星的傷害,可能比現(xiàn)在猛多了!不是太陽(yáng)變兇了,是我們頭頂?shù)拇髿猓那摹笆荨绷恕?/p>
先搞懂:太陽(yáng)風(fēng)暴怎么“坑”衛(wèi)星?
太陽(yáng)風(fēng)暴是太陽(yáng)拋出來(lái)的帶電粒子團(tuán),一旦撞進(jìn)地球高層大氣(衛(wèi)星主要在100-700公里高空運(yùn)行),會(huì)把原本稀薄的大氣“加熱”——就像往“空氣粥”里加了把米,大氣突然變“稠”。衛(wèi)星在里面飛,相當(dāng)于突然從“真空”掉進(jìn)“半杯水”,阻力(專(zhuān)業(yè)詞叫“drag”)瞬間變大:速度慢了、軌道降了、壽命短了,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)崆啊暗簟被卮髿鈱訜龤А?/p>
比如2024年5月的太陽(yáng)超級(jí)風(fēng)暴,就搞癱了不少衛(wèi)星的臨時(shí)通信——這還是現(xiàn)在的情況。
二氧化碳“悄悄”改變了高層大氣
你肯定知道:人類(lèi)燒化石燃料排的CO?,讓低層大氣(我們呼吸的這層)變熱了。但高層大氣反而會(huì)變冷、變稀薄——因?yàn)槟抢锏目諝馓”×?!CO?在低層能“攢”熱量(像蓋被子),但在高層,它會(huì)直接把熱量“散”到太空里,就像你在山頂吹寒風(fēng),穿再厚的外套也擋不住熱量跑掉。
于是,高層大氣的“基礎(chǔ)密度”越來(lái)越低——衛(wèi)星平時(shí)的“阻力賽道”,變得更“滑”了。
未來(lái)風(fēng)暴:“絕對(duì)值”變低,但“突變”更狠
科學(xué)家用NCAR的“全大氣模型”(能模擬從地面到700公里高空的所有變化),算了筆賬:假設(shè)2084年發(fā)生一場(chǎng)和2024年一樣強(qiáng)的太陽(yáng)風(fēng)暴,高層大氣的絕對(duì)密度峰值會(huì)比現(xiàn)在低20%-50%(因?yàn)榛A(chǔ)密度變低了),但——
和風(fēng)暴前的“基礎(chǔ)密度”比,增幅會(huì)從現(xiàn)在的“翻倍”變成“翻兩倍”!
打個(gè)比方:現(xiàn)在風(fēng)暴前大氣密度是1,風(fēng)暴時(shí)變成2(漲1倍);未來(lái)風(fēng)暴前密度是0.5,風(fēng)暴時(shí)變成1.5(漲2倍)。絕對(duì)值雖然沒(méi)現(xiàn)在高,但“從稀到稠”的突變更劇烈——衛(wèi)星本來(lái)適應(yīng)了“0.5”的稀薄,突然被“1.5”的阻力“拽”了一把,反應(yīng)會(huì)更激烈:軌道掉得更快、壽命縮得更短,連GPS導(dǎo)航的信號(hào)都可能“飄”得更厲害。
未來(lái)的衛(wèi)星,得怎么“扛”?
我們的生活早被衛(wèi)星“綁”死了:導(dǎo)航、通信、天氣預(yù)報(bào)、甚至外賣(mài)定位,哪樣離得開(kāi)?未來(lái)大氣“一會(huì)兒稀、一會(huì)兒突然稠”,衛(wèi)星得學(xué)會(huì)“應(yīng)對(duì)突變”——比如裝個(gè)“臨時(shí)減阻發(fā)動(dòng)機(jī)”?或者提前躲到“更稀”的高軌道?甚至給衛(wèi)星穿層“抗阻涂層”?
你有沒(méi)有遇到過(guò)導(dǎo)航突然“迷路”的情況?說(shuō)不定就是太陽(yáng)風(fēng)暴在“搗鬼”。未來(lái)我們的衛(wèi)星要面對(duì)更“調(diào)皮”的大氣,你覺(jué)得該給衛(wèi)星加什么“buff”?
評(píng)論區(qū)聊聊你的腦洞,說(shuō)不定未來(lái)的衛(wèi)星工程師會(huì)看到哦~
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