太空危險(xiǎn)

王善武／編譯

太空看上去似乎是空蕩蕩的，但是對于離開地球去冒險(xiǎn)的人類來說，它到處潛伏著看不見的危險(xiǎn)，這些危險(xiǎn)中包括科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)的有令人震驚的事實(shí)根據(jù)的宇宙射線。

什么是宇宙射線呢?這個(gè)問題已經(jīng)使科學(xué)家著迷和困惑了半個(gè)多世紀(jì)。研究先驅(qū)們向太空發(fā)射了安裝著輻射性勘測器的儀器的氣球。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氣球上升到更高的高度時(shí)，輻射性勘測器的滴答聲的頻率增大，這表明，高度愈高，宇宙射線眾多。

萬·艾倫是美國國家航空航天局的一名高級(jí)顧問。第二次世界大戰(zhàn)期間，他利用小型儀器做了大量的研究工作。戰(zhàn)后，他轉(zhuǎn)向?qū)鸺透呖盏难芯俊?/p>

當(dāng)探險(xiǎn)1號(hào)衛(wèi)星于1985年1月31日像一道閃電似地進(jìn)入軌道時(shí)，艾倫研制的一整套儀器都安裝在衛(wèi)星上。在18磅的有效載重量內(nèi)，放入了一個(gè)約一支雪茄煙大小的輻射性勘測器管子。宇宙射線無論什么時(shí)候穿過這根管子，都被記錄下來，轉(zhuǎn)變成無線電信號(hào)，一個(gè)全球軌道站網(wǎng)就會(huì)接收到這種無線電信號(hào)。

最初收到的是衛(wèi)星在低空時(shí)的數(shù)據(jù)，接近科學(xué)家在早期火箭試驗(yàn)啟發(fā)下所預(yù)料的結(jié)果。幾個(gè)星期以后，獲得了高空數(shù)據(jù)。當(dāng)艾倫和他的合作者將這些數(shù)據(jù)收集起來進(jìn)行分析后，他們迷惑不解了。輻射性勘測器連宇宙射線的絲毫痕跡也沒有記錄下來。

如果說儀器有問題似乎不可能，因?yàn)檫@些儀器在低空時(shí)工作完全正常，而科學(xué)家們又無法相信高空沒有宇宙射線。艾倫對這個(gè)謎的解釋很簡單：在高空，輻射性勘測器陷入如此多的宇宙射線中，以致在計(jì)數(shù)方面無能為力，上面“一片空白”。用其他類型的輻射性勘測器做的進(jìn)一步試驗(yàn)不容置疑地表明，艾倫已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在地球周圍有一個(gè)巨大的輻射帶。因此，輻射性勘測器的一時(shí)失靈導(dǎo)致迄今為止空間科學(xué)的一個(gè)最輝煌的發(fā)現(xiàn)。以這名科學(xué)家的名字命名的萬·艾倫輻射帶像一個(gè)稍扁平的車輪內(nèi)胎似地環(huán)繞著地球。這條帶子從大約500英里的高空開始向上延伸，一直到海拔2500英里的高空。

美國向太空月球發(fā)射的先驅(qū)2號(hào)雖然沒有到達(dá)預(yù)定的目標(biāo)，而是墜毀到地球上，但是它運(yùn)行到太空足夠遠(yuǎn)的地方并帶回來一個(gè)激動(dòng)人心的消息：太空中還有一條萬·艾倫帶，為從大約12，000英里的高空一直延伸到離開地球50，000多英里的高空。

這些環(huán)繞地球的輻射帶是太空飛行第一階段的危險(xiǎn)障礙，它們就像看不見的暗礁一樣。在接近地球的軌道飛行中，宇航員必須繞開它們，因?yàn)殚L時(shí)間置身于這種強(qiáng)烈輻射之中可能有生命危險(xiǎn)。

即使在宇宙飛船遠(yuǎn)遠(yuǎn)地避開這種暗礁，進(jìn)入星際空間以后，也還有來自死光的潛在危險(xiǎn)。就像是水手必須做好在海上航行時(shí)迎戰(zhàn)海洋風(fēng)暴的準(zhǔn)備一樣，太空旅行者必須提防一片致命的光線包圍他們的輻射風(fēng)暴。

太空海洋中的這些輻射風(fēng)暴來自太陽?；谥两裆形磁宓脑?，太陽有時(shí)候?qū)⒋罅炕馃岬臍怏w散射進(jìn)太空。這些“日暈”不是經(jīng)常發(fā)生的，但事先沒有征兆。太陽隨時(shí)都可能發(fā)出一陣彌漫整個(gè)太空的輻射風(fēng)暴。在短時(shí)間的太空飛行中，受這種風(fēng)暴襲擊的可能性不大。但是，如果宇宙飛行員從地球出發(fā)，進(jìn)行長時(shí)間的旅行，譬如三年時(shí)間的火星和地球之間的往返旅行，那么輻射風(fēng)暴的危險(xiǎn)性就會(huì)大得多。

除了萬·艾倫帶和日暈，宇航員還可能遇到一種危險(xiǎn)：太空旅行結(jié)束，到達(dá)某些星球后，宇航員可能被這些星球自身的危險(xiǎn)的光帶包圍。但我們可以相信，以后20年的研究可以使這種危險(xiǎn)小到最低程度，以便宇航員安全地進(jìn)行劃時(shí)代的太空旅行。

(譯自美《大眾科學(xué)》2000年第6期)