[圖文]新型磁盾可保太空梭免受高速粒子侵害 | 陽光歷史

 

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[圖文]新型磁盾可保太空梭免受高速粒子侵害

2016年11月21日 宇宙奧秘-短篇 暫無評論 閱讀 98 次

新型磁盾可保太空梭免受高速粒子侵害(圖)

英葡聯手研製保護飛船及宇航員的微型磁盾



  據國外媒體報道,英國和葡萄牙研究人員正在研製一種便攜式微型磁氣圈,以保護太空梭免受在太空中高速穿行的粒子侵害,例如太陽耀斑的等離子體或者宇宙射線。


    地球磁氣圈保護我們這顆星球免受很多高速粒子侵害,方式是讓其偏離行進方向並進入太空,而不是「襲擊」地球。毫無疑問,一個環繞在飛船周圍的微型磁場也能起到同樣的作用。


  來自英國斯特拉思克萊德區約克大學盧瑟福·阿普爾頓實驗室以及葡萄牙高級技術學院的研究人員,在他們的實驗室內模擬了太陽風,並且成功地利用磁場讓太陽風在一個中心點周圍發生偏斜。其結果是:太陽風中部形成一個洞,洞內沒有任何有害粒子。


  據悉,他們利用等離子流和造價僅20美元的磁鐵完成了此次小規模測試,即創建一個一米大小全無粒子的區域。此項實驗在第一次嘗試中便取得成功,研究人員在觀察中發現,實驗中創造的洞能夠根據太陽風的強度自行調節。更強的太陽風會導致更小但更為強烈的磁場出現,與在真正磁氣圈發生的現象類似。


  雖然實驗獲得成功,但在為飛船打造一個有效磁防護盾過程中,這些測試還只是萬里長征的第一步。目前尚不清楚的是以下兩種方式哪一個更為理想,一種是在飛船內安裝一個磁發生器,另一種是利用次要飛船護衛主要飛船(載人飛船),前者將負責調整磁場的強度和方向。此外,磁發生器也可以週期性運轉,以保存電量——在長途飛行過程中,電量顯然變得彌足珍貴。項目負責人、盧瑟福·阿普爾頓實驗室的魯思·巴姆福特(Ruth Bamford)認為,他們需要15到20年時間才能讓這些磁防護盾投入使用。


  除了保護宇航員免受暴露於有害粒子環境下造成的長期影響外,磁防護盾還可以保護飛船本身。有害粒子破壞飛船電子系統的事故已不是什麼新鮮事,2002年日本執行「希望「號火星任務時便遭此不幸。避免這種破壞可能是未來太空任務取得成功或者遭遇失敗的一個關鍵。


  在此之前,媒體曾報道過一系列正處在研發或測試階段具有創造性空間技術,其中包括Ad Astra 火箭公司正在研製的可變比沖磁等離子體火箭,美國宇航局研製的NanoSail-D 太陽帆以及在設計上能夠幫助飛船和國際空間站的宇航員完成維修任務的Lemur機器人。希望更多瞭解磁防護盾的讀者可查閱科學技術設施委員會的新聞稿以及巴姆福特及其同事撰寫的論文。論文刊登在2008年12月出版的《等離子體物理學與受控熱核反應》上。


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