为什么美国国家航空航天局将在4月8日的日全食中发射3枚火箭

黄俊琼

为什么美国国家航空航天局将在4月8日的日全食中发射3枚火箭。（图片来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）

（）据美国生活科学网站（Sharmila Kuthunur）：4月8日，美国、加拿大和墨西哥的部分地区将陷入黑暗，因为月亮在太阳面前完美地滑翔，标志着日全食。数百万热切的观众并不是唯一感到兴奋的人；美国国家航空航天局在弗吉尼亚州的工程师计划通过直接向日食阴影发射火箭，充分利用这宝贵的几分钟黑暗。

除了明显的凉爽因素外，此次发射还有一个重要的科学目标：帮助科学家了解阳光的突然下降如何影响我们星球的空气。

众所周知，从白天到夜晚的突然转变会导致温度急剧下降，甚至诱使动物从事夜间行为。但科学家们对短暂的黑暗时刻如何影响地球上层和下层大气之间的边界（称为电离层）知之甚少，电离层在地球上空延伸55至310英里（90至500公里）的表面。

在这里，来自太阳的紫外线辐射通常会从原子中撬走电子，形成大量的带电粒子，这些粒子会膨胀到高层大气中。当这些离子重新结合成中性原子时，它在日落时变薄，但在第二天黎明时又被撕裂了。



去年10月，美国国家航空航天局的一枚火箭在日偏食期间发射，以研究阳光的突然下降如何影响地球高层大气。（图片来源：WSMR陆军照片/美国国家航空航天局）

Embry Riddle航空大学工程与物理学教授Aroh Barjatya在2023年美国国家航空航天局的一篇文章中说：“如果你把电离层想象成一个池塘，上面有一些轻微的波纹，日食就像一艘摩托艇突然划过水面。”。“它会在它的下面和后面产生一个尾迹，然后当它冲回来时，水位会瞬间上升。”

因此，美国国家航空航天局的工程师们希望通过在4月8日月球阴影变昼夜之前、期间和之后发射三枚火箭，收集足够的数据来预测这种干扰，众所周知，这种干扰会干扰无线电和卫星通信。

因此，Barjatya和他的团队将从美国国家航空航天局位于弗吉尼亚州沃洛普斯岛的沃洛普斯飞行设施发射三枚火箭。在这个设施上，月球只会阻挡81.4%的太阳光，但研究小组希望利用暂时的变暗来了解日食产生的“尾流”有多大范围。

同一个工程师团队在去年10月的日偏食“火环”期间进行了类似的实验，当时最大90%的太阳光被月球阻挡。这些发射的结果显示，阳光的下降造成了能够影响无线电和卫星通信的扰动，这突出表明需要提高预测能力。

Barjatya在美国国家航空航天局的一份声明中总结道：“我们非常兴奋能在日全食期间重新发射（火箭），看看扰动是否在相同的高度开始，以及它们的大小和规模是否保持不变。”。