宇宙空間環境與人類生活的近地空間環境相比,是十分嚴酷的。這裏以太陽係宇宙空間為例來說明。首先是超高度真空,但其間每立方釐米仍有0.1個氫原子和氫分子等物質構成的星際氣體。其次是極端溫度。受太陽光直接照射,可以産生極高溫度,那裏陽光耀眼;背嚮太陽光,則可以是接近絶對零度的低溫,那裏漆黑如墨。宇宙空間的高真空、極高和極低溫度,對航天器的設計和材料等提出很高的要求。
第三是宇宙綫輻射和各種高能帶電粒子、等離子體。除銀河宇宙綫的高能帶電粒子因通量較低,對航天器影響很小外,其它對航天器的運行軌道、姿態、表面材料、內部器件及電位等都會産生顯著的影響。這些輻射和高能帶電粒子、等離體,大都與太陽和太陽活動有關,如太陽電磁輻射,包括從波長極短的γ射綫、x射綫、紫外綫,經可見光(青、藍、緑、黃、橙、紅)到長波的紅外綫和無綫電波的整個電磁輻射;在太陽的光球層,周期性地産生太陽黑子活動,嚮外發射高能粒子,對航天活動威脅很大;在太陽的色球層,在靠近黑子群的地方,常常發生耀斑爆發,可釋放出 1030~1033爾格的能量,相當於 100億顆百萬噸級的氫彈爆炸,産生大量紫外綫、x射綫、γ射綫和高能帶電粒子,對航天活動帶來巨大的威脅;在太陽的日冕層,常常産生冕洞,它像噴氣發動機的噴管一樣,不斷嚮外噴射高溫磁化的離子,在太陽黑子活動劇烈和耀斑爆發時最強烈,這些帶電粒子形成強勁的太陽風。最後,在太陽係空間還有微流星體和太空垃圾危害航天活動。
地球大氣層雖然延伸達 1000公裏,但習慣上把 100公裏以的空間叫太空或外層空間。地球周圍的太空叫地球行星空間。太陽耀斑爆發時,引起地磁爆和擾亂電離層,損害航天器和影響短波通信。地球磁場俘獲太陽發出的高能粒子形成的地球內外輻射帶,對航天活動也有很大影響。 |
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