天文科普:微流星會(huì)對(duì)飛船產(chǎn)生怎樣的威脅?
發(fā)布時(shí)間:2020-06-12
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  航天器在軌道上運(yùn)行時(shí),會(huì)遇到來(lái)自天外的不速之客,這就是微流星。微流星是在星際空間高速運(yùn)動(dòng)的固體中性不帶電顆粒,質(zhì)量通常小于1克,來(lái)自于宇宙各個(gè)星系,大多是由小行星和彗星演變而來(lái)的。微流星具有各種不規(guī)則的外形,在太陽(yáng)引力場(chǎng)的作用下,沿著各種橢圓軌道運(yùn)動(dòng),相對(duì)于地球的速度為11~72千米/秒,平均速度約20千米/秒,平均密度為0.5克/厘米3。

  

  在空間常見(jiàn)的微流星景觀

  微流星具有很高的速度,如果它們與航天器相撞,撞擊壓力超過(guò)航天器表面材料的強(qiáng)度時(shí),撞擊點(diǎn)附近的物質(zhì)會(huì)像流體一樣流動(dòng)。隨后的壓力釋放過(guò)程,又使撞擊體和被撞擊體升溫,溫度高到足以使被撞擊物質(zhì)熔化和蒸發(fā),其結(jié)果是在航天器表面留下撞擊坑或形成穿孔。

  微流星對(duì)航天器的主要危害是對(duì)其表面產(chǎn)生砂蝕作用,使其表面變得很粗糙。數(shù)量多時(shí),會(huì)對(duì)航天器造成難以估計(jì)的傷害。一般情況下,質(zhì)量超過(guò)1克的流星體,在近地空間內(nèi)與航天器相遇的機(jī)會(huì)極少,只要航天器具有一定的屏蔽防護(hù)設(shè)計(jì),其危害是可以避免的。但是,當(dāng)發(fā)生“流星暴”時(shí),流星體對(duì)航天器的危害就不容忽視了。

  什么是流星暴?當(dāng)宇宙空間某個(gè)星系或星體發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)有大量的流星物質(zhì)飛向地球,就像雨點(diǎn)般襲來(lái),這就是流星暴,又被稱(chēng)作“流星雨”。如果正常運(yùn)行的航天器遇到流星暴,就要經(jīng)歷一場(chǎng)“暴風(fēng)驟雨”的考驗(yàn)。1993年,歐空局的奧林巴斯衛(wèi)星,就遇到了英仙座流星群爆發(fā),衛(wèi)星一度失去控制,飛行任務(wù)也不得不提前終止。

  

  一次獅子座流星雨的現(xiàn)場(chǎng)景觀

  中國(guó)在執(zhí)行載人航天任務(wù)時(shí),也有過(guò)一次與流星雨擦肩而過(guò)的經(jīng)歷。1999年11月18日,神舟1號(hào)飛船即將進(jìn)行發(fā)射,長(zhǎng)征火箭傲立戈壁,直指蒼穹。這時(shí),應(yīng)用系統(tǒng)空間環(huán)境預(yù)報(bào)中心的科學(xué)家,卻發(fā)出了強(qiáng)獅子座流星暴的緊急警報(bào)。當(dāng)時(shí)的工程領(lǐng)導(dǎo)以科學(xué)的態(tài)度果斷決策,將發(fā)射時(shí)間推遲2天,使神舟1號(hào)飛船躲過(guò)了那場(chǎng)危險(xiǎn)的“暴風(fēng)驟雨”。這一事件不僅表明了我國(guó)空間環(huán)境科學(xué)的水平,也體現(xiàn)出中國(guó)航天人尊重科學(xué)的求實(shí)風(fēng)格,成為航天界廣泛傳頌的佳話。當(dāng)神舟1號(hào)飛船順利升空并成功返回后,1999年11月20日也成為一個(gè)具有特別意義但并不為外人知道的重要日子。

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