北京时间2023年11月20日
美国太空探索技术公司（SpaceX）新一代重型运载火箭“星际飞船”去年11月18日在得克萨斯州博卡奇卡发射台的一次发射中，意外爆炸，不仅导致任务失败，还在地球电离层中“炸”出了有史以来最大的“空洞”之一。
发射事故概述
去年11月18日，SpaceX公司的“星际飞船”在发射升空约3分钟后，一级火箭分离时在墨西哥湾上空约90公里处发生爆炸。随后，任务控制中心与飞船失去联系，启动了自毁系统，导致“星际飞船”在大约150公里的高度发生了第二次爆炸。
研究发现电离层“空洞”
近日，发表于《地球物理研究快报》的一项研究发现，这次大爆炸在电离层中炸出了一个巨大的“空洞”，这个空洞绵延数千公里，持续了近一个小时。这一发现引起了科学界的广泛关注。
电离层的重要性
电离层是地球大气中的一个关键区域，位于海平面以上约50到1000公里。太阳辐射使大气中的中性分子电离成电子和离子，这些电子和离子不断地和中性大气相互作用，形成了相对稳定的电离层。
爆炸对电离层的影响
俄罗斯科学院日地物理研究所大气物理学家Yury Yasyukevich表示，这次爆炸产生的冲击波传播速度超过了音速，导致墨西哥尤卡坦半岛至美国东南部地区上空的电离层变成了中性大气区域，形成了一个巨大的电离层空洞。
Yasyukevich团队通过对北美和加勒比海地区2500多个卫星导航信号地面接收站的公开数据进行检查，发现这一现象。他们指出，即使是“星际飞船”没有爆炸，其尾气也会引发化学反应，导致暂时性电离层空洞的产生，但显然，冲击波本身带来的影响更为显著。
电离层空洞的潜在影响
这种电离层的扰动不仅可能影响卫星导航系统，还会对通信和射电天文学研究产生不利影响。Yasyukevich警告说，随着火箭发射频率的增加，这类影响可能会成为一个更大的问题。
对未来技术的影响
Yasyukevich表示，这种现象可能会对未来需要精确卫星导航的自动驾驶汽车产生影响。这是因为电离层中的电子和离子比例的变化会影响全球导航卫星发射的无线电波在电离层中的传播速度。
结语
这次SpaceX“星际飞船”的发射事故，不仅是一次技术上的失败，更揭示了我们对大气中发生的过程了解不足。随着人类太空活动的增加，如何减少对地球环境的影响，确保太空探索的可持续性，将成为科学家和工程师们面临的重要课题。
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