太空每天都很安靜,但偶爾會(huì)發(fā)生一點(diǎn)“從天而降”的戲劇性事件。
今天就有這么一件,一顆重達(dá)600公斤(約1323磅)的NASA衛(wèi)星,即將重新進(jìn)入地球大氣層。砸到人的概率,大約是1/4200。
換句話說,比很多人每天過馬路的風(fēng)險(xiǎn)還低得多。但這顆衛(wèi)星背后的故事,其實(shí)比“墜落”本身有趣得多。
一、14年前,它被送上太空
這顆即將墜落的衛(wèi)星叫范艾倫探測(cè)器A(Van Allen Probe A)。
2012年8月,NASA一次發(fā)射了兩顆一模一樣的探測(cè)器:Van Allen Probe A 和Van Allen Probe B。
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圖源:NASA
它們的任務(wù)只有一個(gè):研究地球周圍最危險(xiǎn)的一圈太空區(qū)域,范艾倫輻射帶。如果把地球想象成一顆被磁場(chǎng)包裹的星球,那么在磁場(chǎng)中還存在兩圈巨大的“高能粒子甜甜圈”。
這些高能粒子主要來自:太陽風(fēng)、宇宙射線、地球磁場(chǎng)捕獲的帶電粒子。這兩圈結(jié)構(gòu)就是 范艾倫輻射帶(Van Allen Radiation Belts)。
對(duì)航天器來說,這里簡直像一片“太空輻射風(fēng)暴區(qū)”。
二、原計(jì)劃只飛2年
任務(wù)最初只設(shè)計(jì)了2年壽命。結(jié)果呢?
兩顆探測(cè)器都超額完成任務(wù):Probe B:工作到2019年7月;Probe A:工作到2019年10月。
在這7年時(shí)間里,它們收集的數(shù)據(jù)到今天還在被科學(xué)家研究。
為什么這么重要?因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)幫助人類回答一個(gè)關(guān)鍵問題:太陽活動(dòng)到底會(huì)怎樣影響地球科技系統(tǒng)?
比如:衛(wèi)星通信;GPS導(dǎo)航;電網(wǎng)系統(tǒng)宇航員安全,這些都可能受到空間天氣(Space Weather)的影響。
三、為什么現(xiàn)在突然掉下來了?
原本NASA估計(jì):這兩顆探測(cè)器 可以在軌待到2034年。但事情發(fā)生了一個(gè)“宇宙級(jí)意外變量”:太陽最近幾年特別活躍。
太陽活動(dòng)增強(qiáng)會(huì)帶來一個(gè)連鎖反應(yīng):太陽加熱地球高層大氣——>大氣膨脹——>低軌衛(wèi)星阻力增加——>軌道衰減.
結(jié)果就是衛(wèi)星掉得更早了。
四、大部分會(huì)燒成流星
當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入大氣層時(shí),會(huì)發(fā)生一件很壯觀的事情,再入加熱(Reentry heating),速度大約7–8 km/s,空氣壓縮產(chǎn)生的高溫會(huì)達(dá)到上千攝氏度。
結(jié)果就是,絕大部分結(jié)構(gòu)會(huì)燒毀、解體、蒸發(fā)。
NASA估計(jì)只有少量耐熱部件可能幸存。比如:鈦合金結(jié)構(gòu);推進(jìn)劑罐;一些密度較高的組件,但地球表面70%是海洋。
所以最可能的結(jié)局是:撲通一聲,掉進(jìn)太平洋某個(gè)沒人注意的角落。
五、另一顆探測(cè)器還在太空
這對(duì)“孿生兄弟”中:Probe B 還在軌道上。NASA預(yù)測(cè):它最早也要到 2030年前后才會(huì)再入大氣層。所以未來某一天,我們可能還會(huì)再看到一次這樣的新聞標(biāo)題。
范艾倫探測(cè)器A在太空待了14年。它經(jīng)歷過:無數(shù)次太陽風(fēng)暴;數(shù)百萬公里軌道飛行;七年的科學(xué)任務(wù)。
最后,它的結(jié)局是,化作一道流星,重新回到地球。很多航天器的生命都是這樣結(jié)束的。它們從地球出發(fā),繞著地球工作多年,最后變成一顆短暫的流星回家。
如果你今晚抬頭看見一條不太起眼的火流星,也許,那就是一顆老衛(wèi)星在謝幕。
參考
https://www.nasa.gov/missions/van-allen-probes/nasa-van-allen-probe-a-to-re-enter-atmosphere/
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