第二百四十章 调研报告
第二百四十章 调研报告 (第3/3页)
t System Failures and Anomalies Attributed to the Natural Space Environment（大意是：航天器系统失效和归因于自然空间环境的异常）》介绍了1973年到1995年间100多宗因空间环境引起的航天器故障。
其中，1989年的强太阳风暴发造成了45颗卫星失联。
另外，由于地球磁场的分布不均，地球不同上空的辐射强度也有所不同。
在南美洲南大西洋附近，有一块地球磁场较弱区，由于磁场较弱，其对带电粒子的束缚能力不强，导致质子更加靠近地球。
穿过该区域的低轨道卫星更加容易出故障。
约翰家的萨里卫星公司制造的UoSat卫星，就曾记录了其穿越不同地球上空导致的异常，其在上述地球磁场较弱区域发生的异常数明显更多。
如果考虑到太阳风，由于太阳风暴期间，其抛射的带电粒子将严重影响范阿伦带原有的平衡。
在此期间，卫星工作更易受带电粒子影响。
拿北斗或者GPS卫星导航系统来说，2017年9月8日，太阳爆发了近年来最强的耀斑，其引起的电离层扰动严重影响地面导航仪定位结果，用户的定位误差比以往大了好几倍。
那么，空间辐射怎么影响航天器安全的。
根据作用机理不同，大概可以分为3种。
第一种叫做“总辐射剂量（TID）”效应，现代电子大量采用场效应晶体管（MOS），而场效应晶体管的栅氧层易受电离辐射影响，当到达一定剂量时就引起器件失效。
第二种叫“位移损伤（DD）”，当高能粒子打击晶格，会造成晶格内原子位置移动。
该项影响对卫星太阳能电池板影响最大，容易引起太阳能电池板效率下降，最终导致卫星供电不足。
第三种叫“单粒子事件（SEE）”，高能粒子在击中逻辑电路时容易造成电路逻辑翻转，如果运气不好，会使其进入死循环。
那么各国是如何防止或者避免航天器可能受到的空间辐射影响？
目前，对卫星、空间站上的设备一般采取加固。
比如，在“可编程逻辑门阵列”设计上，可以采用叫做三模块冗余（Three Module Redundancy）的技术。
就是使用3份同样的器件表现进行表决，假设3份中不可能同时被打翻2份，以付出资源的代价换取系统的可靠性。
当然空间站也会采取特殊材料对空间辐射进行隔离减弱。
同样对于在外太空执行任务的航天员，其穿着的航天服也是经过防辐射设计的。
上面说的都是饶地卫星或空间站的情况。
对于深空探测，比如2017年9月15日坠入土星的卡西尼号，或者是已经飞出太阳系的旅行者号，则更多地受宇宙射线影响，但是原理是相通的。