星艦爆炸曾將地球電離層炸出巨大“空洞”,面積大如墨西哥灣

星艦是當今世界上最大的火箭,已經進行了4次試飛,表現也越來越好,第五次試飛也已經提上日程,預估很快就會實施。然而其在第二次試飛中惹出的一檔的事兒近日又引起了大家的關注,那就是星艦在第二次試飛的兩次爆炸中,曾經將地球的大氣層炸出一個巨大的電離層空洞,其直徑達數千公里。

去年11月18日,星艦第二次試飛在德克薩斯博卡奇卡基地發射升空,起飛狀態很穩當。數分鐘後一二級成功分離,上面級的飛船部分進入預定軌道繼續飛行,表現堪稱完美,但之後問題就出現了,首先是一級“超重”助推器在高空中爆炸,爆炸的高度大約爲海平面以上90公里,巨大的助推器化作了一團高度數百米的火焰,各種零件碎片漫天灑落。

一級助推器原本要在受控狀態下濺落到墨西哥灣。然而卻在90公里的高度爆炸,這很是出乎意料,之後星艦的上面級仍然正常飛行,也進入了預定的飛行軌道。

但是不久後星艦飛船的信號卻消失了,地面控制中心也找不到它的蹤影,被迫觸發其自毀系統,於是星艦上面級也爆炸了,監測數據證實其爆炸的高度大約在海平面以上147公里。

這兩次爆炸也是迄今爲止出現的最大的高空航天爆炸事件。而據新華網9月2日的報道,一個由俄羅斯和法國研究人員組成的研究團隊在新一期美國《地球物理通訊》雜誌上發表文章說,去年“星艦”第二次試射時,發生的箭體爆炸在地球高層大氣的電離層中炸出一個巨大的“空洞”。

這一現象是研究團隊通過分析北美和加勒比地區2500多個接收衛星導航信號的地面站公開數據得出的,從數據中他們發現“星艦”爆炸產生的衝擊波速度要比音速還快。

而且兩次爆炸在近一個小時內把其所在位置的電離層炸出一箇中性大氣區域,而且這一區域迅速擴展,形成了一個綿延數千公里、覆蓋了從墨西哥尤卡坦半島到美國東南部的巨大“空洞”,其面積大到足以覆蓋整個墨西哥灣(面積近200萬平方公里),並持續存在了近一個小時的時間。

電離層是地球大氣的一個電離區域,位於地面以上約50公里至1000公里的高度。它受太陽高能輻射(包括紫外線和X射線)以及宇宙線的影響,使大氣中的氣體分子成爲帶正、負電荷的離子及部分自由電子。其也可以理解爲地球大氣中的一個帶電層面,其中的電子密度等基本參量會隨着晝夜、季節、緯度和太陽活動而發生變化。

電離層可根據電子密度等參數的變化,從低到高依次分爲D層、E層和F層。D層高度約50~90公里,是電離層的最低層,電子密度較低,且隨高度迅速變化;E層高度在90~140公里之間,電子密度高於D層,存在電子密度峰值;F層位於130公里以上,可再分爲F1層和F2層,其中F2層是反射無線電信號或影響無線電波傳播條件的主要區域。

電離層中存在相當多的自由電子和離子,能改變無線電波的傳播速度,使之發生折射、反射和散射,並可能產生極化面的旋轉和不同程度的吸收。

雖然火箭發射通常也會在電離層中造成空洞,但是星艦的爆炸造成範圍如此巨大的空洞仍然讓科學家們非常吃驚,因爲如此規模的電離層擾動,不僅會影響火箭發射跟蹤和衛星導航,還會影響天地通信和射電天文學研究,所以星艦爆炸引發的這種現象也讓科學家們開了眼界,對地球大氣及電離層方面的研究有所啓示。

消息來源:新華網9月2日報道《研究:“星艦”試射爆炸致電離層短暫出現巨大“空洞”》