
美國《生活科學》網站報道,地球周圍超快速移動的電子可能是導致衛星過早死亡的主要原因,而近期科學家表示他們或可能查明了這些電子是如何獲得如此高速度的。根據美國宇航局范艾倫雙胞胎太空探測器收集的最新數據,位于環繞地球的輻射帶的電子被地球附近電磁波所激活。在未來,這項新的信息或可能幫助科學家理解如何更好的保護地球衛星,并阻止它們受到周游帶電粒子的持續破壞。
科學家提出理論稱,輻射帶外的大量粒子進入輻射帶內,并導致內部粒子數量大規模上升,但這項最新研究顯示事實并非總是如此。輻射帶內部的電子受到電磁波的影響會加速,研究首席作者、美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的高級科學家Geoffrey Reeves這樣說道。這項研究被發表在期刊《科學》上。“電子在經過磁氣圈和輻射帶的運動過程中,常常會繞著磁場旋轉和打圈,”Geoffrey Reeves這樣說道。“我認為它就像一個繩球,兩極是磁場,電子在周圍打轉。電磁波不斷擊中繩球,如果它在正確的時間擊中繩球,當繩球返回時,速度會變得越來越快。”
輻射帶內加速的電子會損害環繞地球的在軌飛行器。很多由輻射帶電子所引起的衛星失靈往往是致命的,Geoffrey Reeves解釋道。帶電粒子會高速進入衛星內部,并對電子系統造成嚴重破壞。
“這些電子移動速度超過光速的99%,它們是地球自然產生的速度最快的事物,攜帶的高能量使得它們能輕松穿越衛星表面,然后嵌入衛星內部的電子元件,從而導致永久性故障發生。”
“當積累了太多電子,衛星內部會放電,這將導致衛星失靈甚至有時候完全失效。”Geoffrey Reeves補充說道。而這僅僅是Geoffrey Reeves調查范艾倫輻射帶內部電子的開始。他希望不僅僅能夠追蹤導致電子加速的起源,還能確定究竟哪一種電磁波以特定頻率激活了電子。這將幫助科學家和工程師在未來建造更加堅固的宇宙飛船。
“如果我們知道了是什么加速了這些電子,那么接下來我們想確定它是哪一種波。”Geoffrey Reeves說道。“也許現在我們可以監測這些電磁波并更好的理解它們何時加速電子。”然后我們就能回答一系列問題,例如“什么創造了這些波,磁氣圈里的狀況是否會產生這些波?”等等。
科學家追蹤了高能粒子的起源
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本文標題:地球輻射帶高速電子或致衛星永久失效
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