SpaceX火箭把地球射出大洞!臺教授:恐影響全球GPS、通訊系統

2023年7月15日,SpaceX的「獵鷹九號」火箭將54顆星鏈衛星送入軌道。(圖/美聯社)

隨着人類太空活動增加,可能面臨的問題也一一浮現。馬斯克(Elon Musk)旗下的太空探索技術公司SpaceX於本月19日發射了一枚「獵鷹九號」火箭(Falcon 9),火箭成功將15顆星鏈衛星(Starlink)送入軌道,不過科學家也發現,火箭通過地球大氣層時刺穿了電離層(ionosphere),可能會影響全球衛星定位系統GPS。

根據新聞週刊(Newsweek)網站21日報導,獵鷹九號火箭從加州范登堡太空基地(Vandenberg Space Force Base)發射,以極快的速度飛入太空,而觀測者拍下的照片顯示,火箭尾波發出微弱的紅光,科學家說,這是由於火箭在電離層上「打洞」的證明。

波士頓大學太空物理學家鮑姆加德納(Jeff Baumgardner):「科學家已經對這個現象做了許多研究,火箭以200至300公里的時速在地球上空飛行,就會造成這樣的結果。」

電離層位於大氣層最外圍,可以說是進入太空的邊界,這個區域受太陽輻射遊離作用,產生大量離子和電子,導電率高,被用來反射無線電信號,進行遠距通訊。

不過高速移動的火箭和噴發的廢氣卻會造成電離異常。由於火箭在飛行過程中會噴出水和二氧化碳,會導致電離度降低多達70%,尤其在電波通訊最重要的F層(電離層最外層),影響特別大。當氧離子與火箭廢氣產生反應,就會釋放出與紅色極光相同波長的光。

火箭的飛行軌跡也是影響電離層的原因之一。科技新聞網站Ars Technica曾在2018年報導過,由於火箭是垂直爬升,而不是平行於地球表面飛行,加上衝擊波的影響,在電離層上形成一個約900公里寬的破洞,持續了2到3小時。

這樣的洞會對GPS系統產生影響,使定位精準度降低。臺灣成功大學地球科學系教授林建宏於2018年受訪時表示,「電離層、對流層和其他因素,加起來產生的誤差將高達至少20公尺。」

目前這樣的定位誤差還不算嚴重,但未來可就很難說了。林建宏表示,隨着火箭威力增加,發射可能加劇對電離層的影響,加上可重複使用火箭降低了成本,使火箭發射變得更加頻繁,將對中、高大氣層產生更大影響,值得關注。

這不是獵鷹9號火箭第一次引起這樣的現象,類似的事件曾在2017年和2022年6月發生,去年的發射曾在電離層上造成一個面積將近美國加州大小的洞。