中国空间站离地面有多少公里（空间站离地面有多少公里-）

我国空间站建设现已进入新阶段。天宫空间站的建设为我国未来载人探测任务奠定了坚实的基础。

不仅中国，包括印度在内的欧美国家都将未来的太空建设提上了日程。

未来太空的扩张再次引起了人们的热议，人们对太空越来越关注。这之间有什么具体的联系吗？

我国空间站示意图

公众对太空的关注不仅来自于官方的热点，更来自于它是人类未来可以期待的事情。也许在本世纪，普通人就能像宇航员一样去太空，甚至移民火星。不管是不是一个很遥远的承诺，人类对太空的想象是无穷无尽的。

空间站的建设恰好是前期准备工作的一部分，而且非常重要，就像高速公路上的服务区一样。不过，空间站的建设也有非常严格的要求。每个细节都必须做到完美，包括它的航行高度必须控制在400公里左右。

我国空间站建设进度表

导航高度对空间站意味着什么？空间站建设经历了哪些发展？空间站的标准建设是怎样的？空间站未来将承担哪些职责？本文将从空间站建设和范艾伦辐射带两个方面来回答这些问题。接下来我们就来看看为什么空间站只飞了400公里高而不再飞得更高了？

范艾伦辐射带

空间站作为空间建设的一部分，有很多方面需要仔细考虑，尤其是作为服务设施。空间站的建设意味着一个国家可以在载人航天领域实现新的变革。

载人航天器发射

但为什么空间站必须在400公里的高度航行呢？难道不是像其他卫星一样，只需要建立一个导航系统就可以了？其实这个高度并不是科学家制定的，而是被迫选择的这个高度。如果不在这个范围内，空间站的任务基本上是不可能执行的。由于范艾伦辐射带的存在，空间站和宇航员要面对的并不是简单的导航问题，而是辐射危害。

范艾伦辐射带起源于地球本身，并于1958年被詹姆斯范艾伦证实。这部分辐射带并不像地球的磁场出现在两极。相反，这条辐射带的存量在极地地区是最少的。主要范围为距离地球表面640至公里，每个区间的辐射水平不同。

詹姆斯范艾伦

该辐射带的大部分位于地球磁场的内部区域。该辐射带捕获来自太阳风的高能粒子，包括其他原子核，例如阿尔法粒子。辐射带中的磁场使这些高能粒子偏转，保护地球大气层免受破坏。

范艾伦辐射带示意图

这样的辐射带不仅存在于地球上，也存在于其他行星上。像太阳这样的恒星不支持长期的辐射带积累，因为它们缺乏稳定的偶极子磁场。因此，地球大气层将粒子活动限制在200多公里至1000公里范围内，但最大延伸不超过8个地球半径，并被“束缚”在赤道两侧约65的小半球体积内。

另一方面，太阳风影响引起的磁暴现象会导致辐射带内的电子密度相对较快地增加或减少。这种大规模的活动变化会对电子元件造成强烈干扰。目前，这种辐射干扰的影响还不够具体，但可以肯定的是，强烈的辐射变化会对人体产生影响。

地磁风暴现象

变化活跃的辐射带

20世纪50年代，太空探索还没有进入巅峰阶段，这条辐射带对人类的影响可能还不够大。然而，随着人类航天工程的兴起，科学家们已经意识到这种辐射可能造成的影响。

已确定它会直接影响电路，自阿波罗登月计划以来，NASA一直在努力寻找克服这一问题的方法。包括后续飞行舱返航路线设置、卫星活动范围等。

设置飞行路线

范艾伦辐射带可分为内带和外带两部分。内带通常从地球上方1000公里延伸到公里。如果太阳活动强烈，南大西洋地区的辐射带将下降至距地表200公里。

该范围辐射带的辐射活动相对温和，宇宙射线会与高层大气中的原子核碰撞，产生种子衰变。磁场的变化会导致这些低能质子逐渐扩散。基于地球磁场轴的倾斜，由于地球的自转，这里会形成一个振荡的弱电场。

辐射带内外环图

但当涉及到外带部分时，事情就没那么简单了。由于外带部分距离太阳风较近，电子变化会比内带更大。在公里到公里之间，由于地球磁场的扩散和局部加速的作用，外带的电子辐射将不断与地球大气层碰撞，一直到磁层顶，然后径向向外。扩散。

外带中的粒子也多种多样，包括许多电子和各种离子，例如粒子和氧离子，它们的能量比地球电离层中的离子更高。科学家推测，除了宇宙射线之外，这些高能质子大部分应该来自太阳风活动。

前面我们也提到，这种辐射带变化非常剧烈，主要体现在外带部分。就辐射带本身而言，地磁风暴是由太阳产生的磁力和等离子体扰动引发的，其增加是由于风暴相关的注入和尾部粒子加速的相互作用所致。地球磁层。

日冕物质抛射效果图

科学家们也对这种粒子的能量进行了相关研究。在辐射带的给定点，给定能量的粒子通量随着能量的增加而急剧减少，其中赤道活动的能量变化最为明显。质子所含质子的动能范围约为10万电子伏，可以穿透0.6微米的铅板。如果超过400兆电子伏，则可以穿透约1.4厘米的铅板。这种变化在赤道活动中完全可以实现。

去往太空，防护不能少

得益于阿波罗计划的发展，NASA长期以来一直在探索辐射带的影响。除阿波罗14号外，其他所有航天器都避开了辐射影响最大区域的辐射带。虽然阿波罗载人任务期间宇航员穿过了辐射带，但这部分辐射带的弱粒子能量并没有对宇航员造成大的影响，至今他们都依然健康。

宇航员飞出太空

另一方面是确定安全区。由于辐射带的活动变化具有明显的区间值，并且会存在辐射间隙，因此会随着高度分布而变化。因此，范艾伦辐射带之间的2至4个地球半径称为安全区。

对于航天器上逻辑电路中的小型化电子元件来说，它们很容易受到辐射干扰，且电荷相对较小，因此必须经过抗辐射处理才能工作。在运行过程中，他们也会避开强辐射带的变化。一个典型的例子是哈勃望远镜。

“创世之柱”是哈勃太空望远镜最著名的天文图像之一

最关键的传感器部分有3毫米的铝屏蔽罩保护，当穿过强辐射带时，传感器会关闭以保护望远镜，特别是对于空间站。因此，这就是为什么空间站需要400公里左右的航行高度。

另外，从经济角度来看，从发射要求来看，这个高度可以在一定程度上降低发射成本。另一方面，空间站的建设也离不开人类活动。如果飞行距离太远，对人体的辐射伤害会很大。

为了宇航员的安全，不能飞太远

而且在这个高度，空间站上能进行的空间实验几乎都能达到环境标准。太低不利于太空观测。因此，大多数空间站距离地球约400公里，我国天宫空间站距离地球约390至395公里。

现代航空航天设备都会有范艾伦辐射带剂量计，辐射高时会发出警报，在精确测量辐射通量的同时具有相对全向的辐射监测。多角度综合观测可以最大限度地减少这种辐射危害，这对于未来的天空建设至关重要。

阿波罗号上携带的范艾伦辐射带剂量计

因此，综合各方面考虑，空间站的导航高度问题已经解决。这只是太空给人类带来的一个小小的挑战。实际的太空环境更加复杂，但这并不妨碍人类向外探索，因为星空和海洋是人类的终极梦想。