地面的人欣赏极光，空间站的航天员却遇到了麻烦！在太阳活动的干扰下，空间站的高度出现了比平时更快的降低，5月11日竟然下降了1公里！
奇怪了，为什么太阳活动会导致空间站的轨道降低呢？我们需要先了解航天器的运行规律。
空间站轨道为何会下降？
航天器绕地球公转遵循的是开普勒行星定律，你也可以粗略地以高中物理时学的圆周运动来理解。也就是说，如果没有外力干扰，它们受到地球的引力和运行方向垂直，就会永远稳定地绕地球公转。这就好像运动员转动链球，虽然链球受到的力朝向运动员，但永远不会真的撞上运动员。
但是，别看这些航天器处在太空之中，其实仍然受到大气的干扰。通常来说，我们认为地球大气层的边缘在距离地球大约100公里的高度上，这里被称为卡门线。不过这个界限并不是绝对的，卡门线以外的大气虽然非常稀薄，但也不是完全不存在的，绝对的真空是不存在的。
所以，除了受到朝向地球的力之外，航天器还会遭受一点点来自大气的引力，二者的共同作用，就会导致合力并不完全垂直于运动方向，而是有一个极其微弱的偏差。这个偏差并不大，但是随着时间的推移，就会积少成多，导致航天器轨道下降，这就叫轨道衰减。这个时候，航天器的运动规律就不再稳定，会一直下降，甚至可能直接坠入大气层。
有了这个基础，后面的就容易理解了。
轨道衰减和太阳有什么关系？
在平时，地球的大气层也是相对稳定的。随着太阳活动越来越强，太阳磁暴也会干扰地球大气层，导致外层大气密度提高。这样一来，空间站受到的空气阻力就更大，轨道衰减也就更明显了。
以国际空间站为例，其运行高度也是400公里左右。平时在地球的影响下，轨道高度每天下降150~200米，而在2004年的太阳强磁暴中，每天下降的高度达到了300米。最近也差不多，在5月1日到11日这几天时间里，轨道高度衰减了不到2公里，最严重的5月11日一度下降了差不多500米。
我国空间站的轨道衰减问题还要更加严重，从下图可以看出来，还是比较明显的。尤其是5月11日，仅仅一天就衰减了1公里。分开来看，远地点轨道高度（绿色）从5月1日的382.2公里衰减到不足379公里，近地点高度（紫色）从不到377公里衰减到374公里。不论是远地点还是近地点，轨道高度都在这几天衰减了3公里。
为什么5月11日轨道衰减这么严重？因为太阳从5月10日开始爆发了一次大规模的耀斑活动，对地球大气的影响非常严重。
为什么我国空间站衰减比国际空间站厉害？因为我们的空间站本来轨道高度就低一些，大气层更浓稠，受到的影响也更大。
接下来大家的问题就是：我们该怎么办？空间站还安全吗？
如何应对轨道衰减？
答案是肯定的，这种事早就在科学家的预料之中。在中国空间站的天和核心舱以及货运飞船上，都有独立的发动机，用来调整轨道。遇到流星体或者太空垃圾时，它们可以帮助空间站避障。在轨道衰减时，它们也能帮助空间站抬升高度。同样的，国际空间站也有一样的机制，它们依靠的是俄罗斯舱段上的发动机来完成这项工作。
实际上，不仅是空间站，其他航天器也会受到影响。比如著名的哈勃太空望远镜，最近也因为太阳活动的影响，导致轨道降低了20公里。和空间站不同的是，哈勃望远镜没有动力系统。对于垂垂老矣的功勋望远镜来说，这样的影响就像是老年人摔了一跤一样，影响可能远比年轻时更加严重。
尽管马斯克的Space X公司曾经联系NASA，表示愿意利用自己的航天器抬升哈勃望远镜的高度，但目前还没看到更多进展。一旦未来某一天，哈勃的高度达到了有坠落危险的情况，美国宇航局将会帮助它结束“生命”——发射一枚航天器，推动它远离现在的轨道。
航天员安全吗？
航天器是安全了，航天员安全吗？在太阳的剧烈活动下，没有了大气层的保护，航天员是否会遭受过量的辐射呢？
其实这一点，也是完全不用担心的，因为他们仍然能受到地磁场的保护。在三四百公里的高空，就连大气层也没完全消失，更别提地磁场了。你想想，四百公里是什么概念？从北京出发，四百公里都不足以抵达沈阳，真不是什么遥远的距离。地磁场是保护地表生物不受太阳辐射伤害的重要护盾，对太空中的航天员来说同样如此。
而且，早在设计的时候，我国航天专家就已经考虑到了可能出现的各种各样的情况，辐射问题自然也不例外。在空间站的外壁，有专门设计的防辐射设施，可以提供至少5mm等效铝屏蔽，可以有效降低到达空间站轨道上的太阳质子通量。
与此同时，空间站还采用软件的方式，主动定时进行刷新，防止宇宙射线的干扰，如果有错误可以自动纠错。这种“软硬兼施”的手段，有效地保护了航天员的生命安全。
另外有一点需要注意，那就是神舟十八号乘组执行任务期间，还将进行2~3次出舱活动。届时没有了空间站的防护，是否会遭受更严重的辐射？
其实答案很简单，和上面说的一样，即便出舱活动，航天员也还是在地磁场的保护之下。其次，航天员的出舱装备也有很强的防辐射的功能，对他们来说也是可靠的保护。而且有研究表明，在这些防护作用下，即便是在特大太阳质子事件中，航天员遭受的生物剂量也非常少，更不用说出舱活动会避开这样的时间了。
总而言之，不论是我们的空间站还是航天员，都对太阳活动有防护的万全之策，不需要我们担忧。所以，等到下一次太阳活动剧烈时，大家还是放心地欣赏极光吧。#头条创作挑战赛## #地磁暴# #太阳耀斑#
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