我国的独立空间站——天宫空间站,终于在过去的一年中顺利地与两艘神舟飞船进行对接,并且成功开放了太空站第一个货仓,太空站的正式使用已经非常近了。
我国的太空站对我国未来的载人深空探测任务起到了至关重要的作用,所以可以说天宫空间站是我国在太空探索方面的“排头兵”。
那么天宫空间站飞上去到底有多难?
为什么就不能让天宫空间站飞到500公里甚至1000公里高空的轨道上?
而是必须将天宫空间站停在400公里的轨道上?
天宫空间站的轨道高度。我国的天宫空间站是由我国自行设计、自行制造、自行发射的,天宫空间站内部安排了非常大的一部分空间,可以让我们的宇航员进行“一周”的工作和行走,并且在这个空间站中可以合理地摆放一个小型的“实验室”,可以让我国的科研人员在这艘飞行的空间站上进行一些科学的实验和研究。
另外,天宫空间站的使用寿命也是非常长的,可以使用超过十年的时间。
天宫空间站不仅是我国建立的第一个独立空间站,也可以说是我国第一艘空间站,但是在这艘空间站在轨道上飞行的时候,才发现轨道高度是仅仅只有400多公里的高度。
在这个高度上飞行的天宫空间站,不仅被人类称作近地轨道的高度,而且在这个高度上,随着时间的推移,轨道速度的增加,太空站的速度也会变的越来越快,这样对我国的太空站来说,也会有很大的程度上的危险,甚至还会有被人为的击毁太空站的危险。
但是如果天宫空间站跑到1000甚至2000万公里以上的高度上会怎么样呢?
在很高的轨道高度上飞行的轨道飞船不仅可以绕着地球进行很远的太空飞行,还可以在太空中进行很远距离的太空探索。
所以天宫空间站为什么不能飞到更高的轨道上去呢?
原来,这都是范艾伦辐射带造成的,下面我们来看一下范艾伦辐射带的来源发生和一些特点。
范艾伦辐射带是什么?范艾伦辐射带就是人们所说的“辐射带”,它是从美国物理学家范艾伦命名的,可以说范艾伦是最早发现辐射带的人,所以被命名为范艾伦辐射带。
辐射带是一种高能粒子辐射的环带,这种环带是环绕在地球周围的,空间站只飞公里高,是何原因?为什么不再飞得高点呢?有两层。
一层是内带,这一层环带主要是由内带中的电子构成,在这层环绕层中,内带中的电子主要是在激发态下,这一层环绕层在极地的地方半径约为200公里,靠近地球的地方半径约为1000公里。
内带主要是由地球本身散发出的高能电子所构成,这些高能电子的能量量级非常大,比如3M级以上的能量。
所以对这一层环绕层的辐射对航天器和宇航员的辐射危害几乎是极大的,还会对我们在地球上的电子设备产生非常大的影响。
外带,这一层环绕层主要是由地球本身的高空大气中的氧、氮、总离子等气体分子所构成的,这些气体分子在接触到来自太阳的短波辐射的时候,会通过电离而形成高能带电粒子。
这些粒子的能量量级要比内带的能量要大得多,高达10M级,有时候还会更高,这一层环绕层主要是影响高纬度地区的位置。
地球在空间中进行公转的时候,会受到太阳辐射的影响,从而形成辐射带,太阳的辐射在地球大气层的上空与大气层中的气体分子发生作用,从而产生了辐射带。
范艾伦辐射带在历史上称作“范艾伦带”,是美国太空探索的潜在威胁,所以美国需要对辐射带进行研究,对辐射带范围进行观测,从而确保美国航天员的安全。
范艾伦辐射带对太空站的影响。范艾伦辐射带不仅对我们的航天器有很大的影响,对我国的宇航员也有很大的影响。
我国的太空站在建立的时候,这一方面也是很重要的一个方面,这辐射的危害面非常大,对我们的宇航员有很大的伤害,所以一般来说,航行高度是在400多公里左右的位置,还有一个好处,对飞船的成本和能源的耗费要比飞船飞到1000公里高度上还要耗费更多的能源,所以空间站飞到400多公里高度的位置上有很大的好处。
这一点也是非常重要的,所以出于这两个方面的原因,我国的天宫空间站航行高度就是控制在400多公里左右的位置上,空间站在400多公里高度位置上,确实可以防止空间站受到范艾伦辐射带的侵袭,甚至空间站还会出现故障。
另外,人类在探索更高的天际的时候,也无法对范艾伦辐射带的影响进行消除,换句话说,空间站飞越高的位置,也就等于使范艾伦辐射带对宇航员和航天器的影响越大。
另外就是空间站飞越高的位置,也会对飞行员的发射造成更大的危险和影响,对飞行员造成更大的伤害。
在太空站飞到更高的位置之后,镭射和X-射线的频率也会减小,这也就意味着,宇航员在太空站上进行工作的时候,遇到更多的辐射事件,可能还会遇到更高的辐射浓度。