当前,神舟二十三号航天员乘组朱杨柱、张志远、黎家盈正在中国空间站执行飞行任务。从发射升空到现在,他们已经在轨飞行满40天时间了,现在各项在轨任务都有序推进中,在上周,他们完成了“太空慧眼”出舱等任务。
“太空慧眼”出舱
这一次“太空慧眼”就是由香港科技大学牵头研制的科学载荷天韵相机,它并不是航天员进行出舱活动完成安装的。
5月11日,天舟十号货运飞船成功发射升空,在这一次补给任务中,有一个科学载荷“天韵相机”。
“天韵相机”是第一个登上国家空间站的香港科学载荷,也是世界上第一个轻小型、高分辨率二氧化碳与甲烷点源协同探测仪。它在安装到空间站外部后,就像一只敏锐的“太空慧眼”,在大约400公里的近地轨道上,对全球的温室气体的排放源进行高精度的成像,精准定位排放的位置,并且对碳排放强度进行量化。
这个研究是非常有意义的,因为现在地球正面临着气候变暖的问题,而气候变暖在很大程度上和碳排放有关系。现在很多国家都制定了碳达峰、碳中和的目标。为了助力国家实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标,科学家们设计了这款高精度的“太空慧眼”,收集到的数据将会为我国制定科学的减排政策、推进能源结构转型提供关键支撑。
众所周知,空间站环绕地球飞行,大约1.5小时就能环绕地球飞行一圈,在部署到空间站外部后,这个“天韵相机”就会跟随空间站一起环绕地球飞行,对全世界的温室气体排放情况进行成像、定位、量化。这样一来的话,就不需要另外发射个卫星或者其他的航天器去进行这一项研究了。
虽然卫星也可以进行这一项探测任务,但是现在的在轨卫星的探测空间分辨率通常为1公里或者10多公里。而“天韵相机”的探测空间分辨率达到100米。也就是说,以前卫星只能大致看到城市的排放轮廓,而现在能直接找到是哪家工厂、哪座电厂的烟囱在排放。
按照计划,这个“天韵相机”将由香港女载荷专家黎家盈进行操控。在执行飞行任务之前,科研人员就已经给黎家盈进行了培训,学习怎么安装、怎么操作这一个“天韵相机”。
在上周,朱杨柱、张志远、黎家盈3名航天员和地面科研人员协作,完成了“天韵相机”舱内组装、测试及出舱安装任务。
这不是神舟二十三号乘组第一次进行载荷出舱了,在5月份的时候,他们完成了完成了空间辐射生物学暴露实验装置第四次出舱安装工作,将纳米酶、放线菌、植物种子三种不同的实验样品安装到舱外辐射生物学暴露实验装置上,然后放到空间站外进行暴露试验。
地磁暴连续爆发!
就在神在二十三号航天员乘组在轨执行飞行任务之时,太阳活动也是多次爆发,在7月5日凌晨,太阳再次爆发了强度达到X1.3级的太阳耀斑,这一次太阳活动爆发时,我国大部分地区正处于夜间,所以这一次太阳耀斑对我们暂时没什么影响。
不过,在7月1日太阳也曾经爆发耀斑,在太阳耀斑的影响下,在7月4日8点开始,地球磁场就连续24小时发射磁暴现象。这是今年1月20日以来,再一次出现的较强地磁活动。
之前就曾经有星链卫星在发射升空入轨的时候遭遇到地磁暴的影响,有40颗星链卫星直接没法入轨很快就坠落地球。在过去这几年时间内,也有成百上千的星链卫星因为太阳活动的影响而坠落地球。
现在我们空间站有3名航天员正在执行飞行任务,太阳耀斑爆发、地磁暴现象的出现,会不会威胁到我们航天员的安全呢?其实大家不需要担心,航天员是安全的,不会有危险。
因为太阳活动、地磁暴现象的出现,一般不会直接影响到航天器的安全运行,而且我们的空间站、飞船在设计、制造的时候也考虑到了这些因素的影响,所以也进行了专门的设计,比如说加强了宇宙辐射的防护能力。
而太阳活动、地磁暴现象对航天器的影响,主要体现在速度的衰减方面。
众所周知,在近地轨道其实不是真正的真空状态,还是存在稀薄的空气的。而当太阳活动爆发、地磁暴现象出现时,地球大气层会受热向外太空膨胀,导致原本就存在稀薄空气的近地轨道,大气会变得更加浓密一些。
在这样的情况下,航天器受到的空气阻力就会更大了,速度衰减就更加明显。平时,这些航天器也会受到空气阻力,速度也会衰减,高度会越来越低,这是很正常的情况,而在太阳活动的影响下,速度衰减更快,坠落地球的速度也更快。
原本可能在轨飞行5年时间,但是在太阳活动频繁影响下,航天器可能提前两三年时间坠落地球。当前,美国正在进行一些太空救援任务,发射航天器去拯救“雨燕”太空望远镜,这个太空望远镜原本是可以飞行到2030年前后的,但是由于太阳活动频繁爆发的原因,它提前坠落地球,预计在今年年底就会重返地球烧毁了。
中国空间站、国际空间站也是在近地轨道飞行,受到的空气阻力也不能忽视,而且由于空间站组合体比一般的航天器更大,所以这些空间站受到的空气阻力更大,速度衰减更快。不过大家完全不需要担心,虽然空间站速度会越来越慢,但是空间站有货运飞船补给推进剂,可以进行加速来抵消太阳活动带来的影响。