看YouTube 漲知識:好看又好玩,那些充滿科學的頻道在這裡 ...
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文/ W編泛科學的文章字太多?在此介紹幾個充滿科學的YouTube 頻道,讓你用「看」的還是用「聽」的,深入淺出搞懂科學。
啾啾鞋科普界無人不知無人不曉,台灣知識 ...
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科學傳播
透視科學
看YouTube漲知識:好看又好玩,那些充滿科學的頻道在這裡啦!
PanSci
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文/W編
泛科學的文章字太多?在此介紹幾個充滿科學的YouTube頻道,讓你用「看」的還是用「聽」的,深入淺出搞懂科學。
啾啾鞋
科普界無人不知無人不曉,台灣知識型Youtuber代表人物啾啾鞋。
化學系畢業的他,喜歡將生硬的論文轉成大眾好吸收的科普知識,輕鬆逗趣(偶爾尷尬?)的解說風格,更是深獲觀眾們的喜愛的原因之一!
TaiwanBar
從歷史講解起家的臺灣吧,近年開啟了大抓週計畫,影片內容跨足科學、舞蹈、經濟等領域。
逗趣可愛的畫風、明快的節奏與扎實的內容,讓觀眾在短短幾分鐘內就能得到滿滿的收穫!
acapellascience
覺得科學好難懂?好難吸收?或許你只是用錯方法學習了!acapellascience將科學知識編寫成朗朗上口的阿卡貝拉,只要聽個幾次,絕對忘不了那些滿滿科宅味的歌詞。
Kurzgesagt–InaNutshell
榮登泛科員工最愛的的節目,常常探討意識、宇宙等大哉問的議題。
畫風可愛卻不失唯美,是動畫型科普圈指標性的頻道,旁白充滿磁性的聲音,更是帶領著觀眾不知不覺中,看完十幾分鐘的知識型長片。
NationalGeographic
身為大前輩的國家地理頻道,在介紹世界各地的科學不遺餘力。
從微觀到巨觀;從當地到全球;從地球到太空,以各種觀點介紹著科學與人文的不同面貌。
minutephysics
物理的原理好困難,不懂啦!不怕,minutephysics用簡單的手繪圖,教你那些難懂的物理。
秉持著愛因斯坦說的:「如果你不能簡單的說清楚,就表示你還沒有完全明白。
」minutephysics用有趣的方式,帶你解開那些擾人的物理主題。
Vsauce
訂閱數突破千萬、全球最大的知識型頻道。
「地球是平的嗎?」「你的紅色跟我的紅色一樣嗎?」,看似簡單的問題,背後都有深刻的剖析,最近頻道還跟YouTube合作,錄製一系列心理學課程,高水準高質量的內容深獲全球觀眾喜愛!
NASA
工作壓力大,想逃到外太空?那你絕對不能錯過NASA的官方頻道。
除了火箭發射、天文新知的影片,NASA還是世界最狂直播主,全天候播送國際太空站的現場直播,搞不好有機會在影片中發現地球上的自己(?)
TED-Ed
由全球知名知識推廣團隊TED所創辦的教育頻道,與不同風格的動畫師合作,打造上百支深具教育意義的科普短片,絕對是您闔家觀賞的最佳選擇!
WIRED
以實拍為主的科普頻道,雖然沒有明確的領域,卻有許多令人欣喜的企劃主題。
像是「為什麼幾乎不可能百米跑九秒」、「用五種程度解釋區塊鏈」等等,切入知識的角度絕對讓你耳目一新!
最後,要介紹科學的頻道,怎麼可以漏掉泛科學呢!
今年度的泛科學科學動畫,以「可能性調查署」為主題,邀請你一同來探索未來的各種可能!前所未見的「科學布袋戲」上線啦,快快來訂閱 PanSci泛科學獲得第一手的資訊吧!
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慷慨英雄VS.保守小卒──社會心理學剖析助人行為的深層秘密
研之有物│中央研究院
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國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!
本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。
採訪撰文/劉韋佐、田偲妤美術設計/蔡宛潔
熱心助人背後隱藏什麼樣的內心劇場?
臺灣民眾熱心公益,世界有目共睹,不論是日本311大地震、防疫物資捐贈,還是烏俄戰爭,都可見到臺灣人的無私捐獻。
然而,當援助者數量遠多於待援者時,你依然願意慷慨相助嗎?中央研究院「研之有物」專訪院內社會學研究所江彥生研究員,以社會心理學剖析助人行為的群眾效應。
經由「獨裁者遊戲」揭露「英雄/小卒效應」,到底多數人是樂於當慷慨的英雄?還是甘為保守的小卒?一起揭開助人行為的內心劇場吧!
圖/iStock
搭公車時,目睹身邊的乘客受到他人無端騷擾,你會怎麼做?
見義勇為,立即出手援助!深怕第一個出手反而招來麻煩,還是先觀察一下好了。
當作沒看到,少一事是一事。
這樣的場景常在公共場合發生,多數人會忖量他人行為來評估是否出手助人,這正是社會心理學所關注的「旁觀者效應」(BystanderEffect)。
面對單一的待援者時,作為一個旁觀者的「我」,往往會等待他人搶先一步伸出援手。
或許是出於自利心態,也可能是「責任分擔」心理作祟,這樣的旁觀者效應在不同狀態下對助人行為的影響與衝突,引發社會心理學家想進一步探究人類社會行為的動機。
為何有人在公共場合受傷、被騷擾,多數人選擇旁觀?並非我們沒有同理心或助人之力,主要是在場的人正在觀察,看有沒有人先我一步伸出援手。
圖/研之有物
社會心理學(SocialPsychology)是一門研究人類社會行為的學科,以科學方法研究在不同情境下,人們會採取的行動,以及這些行動所造成的後果。
上述提到的旁觀者效應是社會心理學的經典案例,通常是數名援助者面對單一待援者會產生的現象,那麼若是單一援助者面對數名待援者,又會發生什麼樣的狀況呢?
來玩獨裁者遊戲,英雄、小卒現身!
江彥生提到,許多研究證據指出,當單一援助者面對數名待援者,這名援助者更願意展現「英雄氣概」,援助通常會給得很霸氣!但是,當有好幾名援助者面對單一待援者,此時似乎沒有展現英雄氣概的機會,若只能當「小卒」,那還是先等看看其他人會不會出手吧!
為了驗證上述心理狀態,江彥生借用行為經濟學(BehavioralEconomics)中的「獨裁者遊戲」(DictatorGame)來設計實驗。
實驗以匿名方式進行,先支付每位受試者新臺幣200元酬勞,再請受試者擔任援助者的角色。
在絕對自由的情境下,觀察受試者會選擇獨享這200元,抑或將部分所得捐給其他待援者。
實驗結果顯示,手上握有酬勞的人或多或少都願意捐款。
此外,江彥生也發現,比起面對單一待援者,若面對數名待援者時,受試者通常願意捐得更多。
然而,當知道有其他握有酬勞的援助者時,受試者就不會這麼大方了,原因可能出自「責任分擔」心理,甚至可能在援助者之間產生社經地位的比較心態,不想因捐款而讓自己的經濟狀況趨於劣勢。
研究結果與「英雄/小卒效應」可說是不謀而合。
慷慨英雄VS.保守小卒,選擇是「對稱」的嗎?
「英雄/小卒效應」獲得驗證後,江彥生更想進一步探究的是:在面對眾多援助者時,一個人所減少的慷慨度,比起面對眾多待援者所增加的慷慨度,是否相同?換句話說,助人行為的群眾效應是否對稱?
為什麼會談到「對稱」呢?原來在認知心理學(CognitivePsychology)中,有一個著名的「不對稱理論」,源於2002年諾貝爾經濟學獎得主丹尼爾.康納曼(DanielKahneman)所提出的「展望理論」(ProspectTheory,或譯「前景理論」)。
展望理論指出,「損失」所帶來的負面情緒,比起「獲得」的正面感受,人們更在意損失所帶來的影響。
這說明了人類對於「得」與「失」的感受是不對稱的。
那麼英雄和小卒之間的助人行為會是對稱的嗎?在下列圖示中,援助者贈與待援者的金額為「縱軸」,而援助者與待援者的人數比例為「橫軸」。
來看看受試者得知援助者和待援者的人數變化時,捐款行為會產生什麼樣的改變。
受試者得知援助者和待援者的人數變化時,捐款行為會產生的改變。
圖/研之有物(資料來源|江彥生)
實驗結果顯示,當援助者的人數超過待援者時,贈與金額下滑的幅度(小卒效應),比起援助者少於待援者時,贈與金額上升的幅度(英雄效應),竟足足多出了一倍之多!
「小卒效應」是「英雄效應」的兩倍強!
換句話說,當我們發現自己當不了英雄,選擇「縮手」的程度反而更快!即便有當英雄的機會,「出手」也不盡然闊綽。
「英雄/小卒效應」不僅揭露人在面對弱勢者的心理變化,更能運用在線上捐款或募資活動的設計上。
江彥生以「Kiva」平台為例,這是一個和全球微型貸款合作的網站,讓每個人都有機會捐款幫助他人,減緩貧窮問題。
平台上的待援者會寫出自己的背景和財務需求,供援助者瀏覽後決定要給予多少經濟支援。
若能利用上述的「英雄效應」,透過調整演算法,調配出最適當的瀏覽分配比例,應能激發援助者最大的英雄氣概,盡量不遺漏每一個需要幫助的人!
想當社會心理學家?你必須先是個好導演
圖/研之有物
社會心理學家常常遊走在不同的社群之間,藉由精心設計的實驗,發掘人性的各種衝突與複雜層面。
江彥生談到,一名社會心理學家要對組織或社群互動感興趣,關注人格、社會影響力,以及群體的行為狀態。
除此之外,你還需具備設計實驗的想像力。
江彥生笑著說,做實驗的時候覺得自己好像導演!設計實驗有點像在編寫劇本,要先在腦海中沙盤推演角色可能的行為舉止,思考如何讓角色之間產生互動。
接著還要讓角色投入實驗情境,然後觀察這些人在情境中的反應。
正統的社會學像是紀錄片,而社會心理學就像電影,透過劇本的編寫,設計一個實驗情境,觀察個人或群體的互動關係、心理反應,以科學研究分析其中的因果關係。
江彥生的研究室有佔滿整片牆的黑板,上頭用粉筆畫了許多圖式及演算公式,是在反覆推敲不對稱助人行為等研究計畫所留下的思考軌跡。
面對我們習以為常的日常情景,江彥生卻以銳利的眼光探究每個行為背後更深層的心理狀態。
雖然自嘲是「談話殺手」,但在訪談之間,卻處處顯露江彥生對研究的熱情,藉由剖析當前複雜的社會系統,讓我們更了解芸芸眾生難以言說的內心劇場。
延伸閱讀
Chiang,Y-S.,Hsu,Y-F.(2019).Theasymmetryofaltruisticgivingwhengiversoutnumberrecipientsandviceversa.JOURNALOFECONOMICPSYCHOLOGY73,152-160.江彥生(2021)。
【專欄】英雄氣短,小卒氣長?淺談助人行為的群眾效應。
中研院訊。
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研之有物│中央研究院
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研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。
探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。
網頁:研之有物
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從太空窺探金星表面的派克太陽探測器
Heidi
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國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!
本文編譯自《ParkerSolarProbeimagingofthenightsideofVenus》
在天文觀測中,自古以來就有許多關於金星的紀錄。
從1960年代起,蘇聯、美國太空總署(NASA)、歐洲太空總署(ESA)和日本也都相繼發射探測器,執行不同類型的太空任務,希望能夠更認識金星。
2020年,NASA的派克太陽探測器(ParkerSolarProbe,簡稱「派克號」)首次在太空中以可見光拍攝金星表面,並在2021年2月再次拍攝一系列可見光照片後,將他們的分析成果公諸於世。
本篇文章將依序介紹金星探測史、派克號的探測方法、可見光照片的分析成果,以及金星探測的未來展望。
現在,就讓我們從頭認識這位閃閃發亮的鄰居吧!
始於科學革命的金星之旅
對地球上的我們來說,月亮是夜空中最亮的天體,但你知道最亮的「行星」是哪一顆嗎?那就是本篇文章的主角——金星!金星的平均視星等,也就是肉眼所看到的平均星體亮度,大約是-4.14,僅次於月亮的-12.74與太陽的-26.74(數字越小就越亮)[1],不只是地球夜空中最亮的行星,更是太陽系第三明亮的星體。
有個這麼耀眼的酷東西掛在天上,想必科學家絕不會輕易放過!就在科學革命(1543–1687年)期間,天文學領域突飛猛進——哥白尼提倡日心說、牛頓發現萬有引力、克卜勒導出行星運動定律等等。
同時期的知名科學家還有伽利略,他改良望遠鏡,透過觀測金星相位(圖一),也就是金星表面的光照變化,得知金星並不是繞著地球運行,進而推翻當時蔚為盛行的地心說。
圖一:伽利略透過望遠鏡發現金星和月亮一樣有盈缺變化。
圖片上半部分別是土星、木星和火星。
圖/NASA
此後,眾多業餘天文學家和天文愛好者也都一窩蜂利用望遠鏡觀測金星。
有許多人聲稱在背光側看見了微弱的灰白色光芒,並將其稱作「灰光」(Ashenlight)。
有些人認為是灰光是金星上的閃電,有些人則認為是紫外線穿透金星大氣時,氧離子游離而輻射出的暗綠色光芒(類似地球上的極光現象),可是沒有人能夠確實拍照紀錄,因此當時普遍認為灰光只是一種視錯覺。
時至今日,這些假設也都還沒有確切的科學根據。
[2]
不斷演進的金星探測技術
時間來到1960年代,繼水手2號(Mariner2)在1962年掠過金星後,金星4號(Venera4)在1967年進入金星大氣層進行分析,結果顯示金星大氣約含有90-93%二氧化碳、7%氮氣,以及少許氧氣和水蒸氣。
[3]緊接著在1975年,金星9號(Venera9)測出表面溫度約485°C、雲層厚度約30–40公里。
除此之外,還拍下金星表面的180度全景照片(圖二),是史上第一個將金星照片傳回地球的探測器。
[4]
圖二:1975年10月22日,Venera9拍下第一張金星表面的照片。
圖/NASA
金星大氣層布滿厚厚的硫酸雲,不僅反射了大約75%的陽光,也阻擋了來自金星表面的大部分可見光。
因此,科學家決定改用雷達儀器測繪金星表面。
1990年代,麥哲倫(Magellan)多次以雷達測繪金星表面的火山和隕石坑等地貌結構,其清晰程度與可見光測繪不相上下,可說是目前最詳細的金星地圖(圖三)。
[5]
圖三:根據麥哲倫的數據資料製作的金星視圖。
圖/NASA
此後,科學家進一步利用近紅外線(NIR)觀測金星背光面,因為近紅外線(波長0.75–1.5μm)有利於影像在低光環境下生成,而這個波段恰好也是大氣透明度最高的範圍,可以更清楚地看見金星表面。
1998年,卡西尼號(Cassini)以0.85μm的波段觀測金星,可惜這種方法在技術上難以突破,因為輻射強度會隨著波長變短而迅速下降。
直到2020年,派克號才終於以更短的波長捕捉到金星表面的輻射。
飛越金星七次的「派克號」
2018年8月,派克號發射升空,飛往太陽(圖四)。
為了在這漫長的旅途中節省燃料,派克號總共得進行七次重力輔助飛越(VGA),利用金星的引力逐步修正飛行軌道,最終在2025年抵達距離太陽中心10個太陽半徑(約690萬公里)的地方,進行日冕和太陽風的測量任務。
七次重力輔助飛越(VGA)的時程分別如下[6]:
VGA1:2018年10月3日VGA2:2019年12月26日VGA3:2020年7月11日VGA4:2021年2月20日VGA5:2021年10月16日VGA6:2023年8月21日VGA7:2024年11月6日
圖四:準備發射升空的派克號。
圖/NASA
截至目前(2022年3月),派克號順利完成了前5次VGA。
在VGA1和VGA2期間,派克號都沒有任何動作。
後來,科學家認為可以利用其搭載的WISPR望遠鏡(Wide-FieldImagerforParkerSolarProbe)觀測金星雲層。
WISPR可說是派克號的靈魂之窗,但它並不只是一座望遠鏡,而是兩座寬頻光學望遠鏡——WISPR-I(Inner)和WISPR-O(Outer),兩者配備的濾光片都只能讓可見光(波長0.5–0.8μm)通過。
於是,在VGA3和VGA4期間,科學家突發奇想,讓WISPR對準金星的向光面和背光面,分別拍下照片,想藉此測量雲的速度。
沒想到WISPR竟然直接穿透了厚重的雲層,以可見光拍攝到明暗不一的表面,同時達成「以光學望遠鏡觀測金星表面」和「從太空拍攝金星表面的可見光照片」兩項創舉。
這時候,問題來了!WISPR的最短曝光時間是2秒,但金星的向光面太亮了,拍出來的照片張張過曝、過飽和,還產生假影,使得原圖和電腦重組照片有所誤差。
為了避免這樣的問題,科學家只好放棄拍攝向光面,改以背光面的照片作為研究材料。
WISPR拍攝的可見光照片
VGA3期間拍攝的照片只有兩張可以用,其中一張如下(圖五,黑白部分)。
在這張照片長達18.4秒的曝光期間,派克號不斷被宇宙塵埃(漂浮在太空中的小顆粒)撞擊,造成隔熱罩上的材料燒毀,留下許多水平方向的刮痕。
若是忽略刮痕,可以清楚看到明暗不一致的區域,而造成顏色深淺不一的主要原因就是金星的地形特徵。
藉由比對WISPR照片與麥哲倫的雷達地形圖(圖五,彩色部分),科學家得以了解溫度如何隨高度變化。
圖中黑色(紅色)部分是金星最大的高地區域,位於阿芙蘿黛蒂高地(AphroditeTerra)西邊的奧瓦達區(OvdaRegio)——越接近白色的區塊越熱,是低海拔地形;越接近黑色的區塊則越冷,是高海拔地形。
圖五:VGA3觀測到的金星可見光影像(黑白)與麥哲倫雷達地形圖(彩色)的對比。
圖/NASA
有了VGA3的失敗經驗後,VGA4的照片就沒有出現刮痕了,而且還從不同的角度拍到了金星表面(圖六)。
在VGA3期間,派克號是從金星後方飛越,因此WISPR拍到的是金星的東側邊緣;在VGA4期間,派克號則是從金星前方飛越,因此WISPR拍到的是金星的西側邊緣——這讓科學家能夠更細微、更全面地觀察金星的背光面。
圖六:VGA4觀測到的金星可見光影像(黑白)與麥哲倫雷達地形圖(彩色)的對比。
圖/NASA
金星探測的未來展望
雖然金星、地球和火星都是在同一時間形成,現在卻大不相同——火星的大氣層非常稀薄,而金星的大氣層非常厚重。
為了解開這個謎團,NASA和ESA在2021年6月宣布了3項全新的金星探測任務,分別是VERITAS[7]、DAVINCI[8]和EnVision[9]。
這些任務將進一步探測金星的大氣、地質和其他條件,瞭解這顆星球是否曾經宜居,又是如何演變成現在的樣貌。
延伸閱讀:為什麼我們住在地球而不是金星?延伸閱讀:向來為熾熱煉獄的金星居然有酷寒之境延伸閱讀:全球暖化的物理:金星證實,都是二氧化碳惹的禍
至於派克號,不幸的消息是,2021年10月的VGA5不利於背光面拍攝,而2023年8月的VGA6也將是如此。
如果你也和我一樣想看更多WISPR拍攝的可見光照片,就讓我們期待2024年11月的最後一次飛越(VGA7)吧!
NASA官方針對派克號金星探測任務的介紹。
影/YouTube-NASA
註解
Apparentmagnitude–WikipediaAshenlight–WikipediaVenera4–WikipediaVenera9–WikipediaMagellan(spacecraft)–WikipediaParkerSolarProbe:TheMissionInDepth|Veritas–NASASolarSystemExplorationDAVINCIHomepage–ProbeandFlybyMissiontoVenusAtmosphereEnVision:amissionforunderstandingplanetseverywhere
參考資料
Wood,B.E.,Hess,P.,Lustig-Yaeger,J.,Gallagher,B.,Korwan,D.,Rich,N.,etal.(2021).ParkerSolarProbeimagingofthenightsideofVenus.GeophysicalResearchLetters,48,e2021GL096302.https://doi.org/10.1029/2021GL096302Firstvisiblelightimagesofvenus’surfacefromspacecapturedbyparkersolarprobeWefinallyknowwhyVenusisabsolutelyradiantGalileo’sPhasesofVenusandOtherPlanetsVenus–NASASolarSystemExplorationNSSDCAPhotoGallery:VenusAtmosphereofVenus–WikipediaListofmissionstoVenus–WikipediaParkerSolarProbe:Humanity’sFirstVisittoaStarNASA’sNewViewsofVenus’SurfaceFromSpace
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十年前(2011年)美國國家科學委員會(NRC)發布了一份報告,對於環繞地球的碎片數量發出了警報[1]。
當時根據美國太空總署的估計,碎片已達到「臨界點」,導致在軌道上的碎片,不斷碰撞並產生更多碎片,從而增加了人造衛星故障的風險。
十年過去了,繞地球運行的碎片數量越來越多,甚至風險增加得更快;是否太空碎片數量的臨界點正在逼近?沒有人知道答案,但可能很快。
何謂太空碎片?
首先,我們先來談談什麼是太空碎片。
依據美國航空太空總署(NASA)定義,太空碎片泛指不提供有效服務,且繞行地球運行的人造物,如廢棄衛星、留在軌道上的火箭與其零件、大碎片相互碰撞後產生的小碎片,均可為之。
而太空碎片最主要來源為火箭殘餘燃料爆炸而產生的碎片。
根據全球最完整追蹤太空碎片的系統——美國太空監視網絡(SSN),所登錄的太空碎片已超過一億個。
衛星送入軌道,依照能量守恆和動量守恆定律,飛行的速度必須達到每秒幾公里,才能繞著地球飛行;因此如果它在軌道上撞到任何太空碎片,比如廢棄衛星撞到一片油漆碎片,即使不是災難性的,也可能造成巨大的損失。
太空碎片造成的災難有多嚴重?
自1957年以來,人造衛星和火箭製造了越來越多軌道碎片物體,大小從幾微米到幾米不等。
儘管已經達成了一些國際協議,限制碎片的增長速度,各國卻沒有嚴格的計劃來減少現有碎片的數量。
地球周圍的太空充斥著碎片。
圖/歐洲太空總署
如今越來越多功用的人造衛星被發射進入地球周圍的低軌道,然而其所造成的碎片與衛星數量分佈超過太空碎片容量限制時,則可能發生理論失控的碰撞反應[2]。
最近,美國太空新聞(Spacenews)報導,非洲的小國家盧安達(Rwanda)向國際電信聯盟(ITU)申請327,230顆衛星[3],加拿大的開普勒新創公司提出115,000顆衛星的超級大型太空網路系統,加上亞馬遜、OneWeb、SpaceX和Telesat等公司已經在積極開發的系統,以及地球靜止軌道上的通訊衛星,這些衛星數量遠遠超過預期需求的容量,達到碰撞臨界點的極限風險;問題是國際電信聯盟沒有執法權,國際電信聯盟對軌道壅塞的規定為零。
2007年中國反衛星計劃試驗所產生的的碎片擴散,以及2009年銥星(Iridium)與俄羅斯Cosmos的碰撞,讓人們意識到,並提高了積極管理碎片情況的緊迫性,努力採取緩解方法,並提出了許多減少太空碎片的技術。
去年(2021)年底,中國的天宮太空站緊急啟動姿態控制,以規避靠近中的星鏈(Starlink)太空網路衛星潛在的碰撞危機。
空間碎片撞擊試驗:以輕氣槍射擊鋁板的方式,模擬一片14.2克的塑料,以5.334公里/秒的飛行速度在太空低軌道與鋁板碰撞的情況。
圖/前NASA工程師MegsH.推特貼文
「凱斯勒效應」和連鎖反應
美國NASA科學家在1978年提出凱斯勒效應(KesslerEffect)理論,說明當太空碎片達到或超過容量限制時,由於碎片碰撞而失效的太空船數量將顯著增加。
地球軌道上大大小小的物體,數量將變得非常大,它們會不斷相互碰撞,產生更多碎片——最後成為一種被稱為「碰撞級密度」的連鎖反應。
緊隨其後,新產生的碎片將呈指數倍增,直到近地太空被各種大小垃圾堵塞。
一旦這樣的衛星碰撞災難發生,整個連鎖反應可能只需要幾天或幾週的時間,最後可能只有幾顆衛星完好無損。
若是繼續毫無限制地增加巨型衛星星系,可能會導致數十年,甚至更長時間的太空活動完全喪失。
太空碎片一旦超過臨界點,造成碰撞災難,無論是太空網路、衛星導航、通訊衛星、地球監控、氣象預報等等,大部分可能都將失去功能。
科技帶給人們的便利,以及所建立的文明,將大幅衰減、倒退。
如何解決太空碎片的問題?
若是我們什麼都不做,可能會導致每年5兆美元的太空商業收入損失。
重新開放太空將花費至少數千億美元,並且可能需要數十年才能實現。
若是能想出補救措施,就能確保太空碎片不會帶來災難性的問題,但這就需要一個非常縝密的計劃,涉及幾個新的太空系統和數十億美元的投資。
美國、歐盟、澳洲和日本以及各國的太空機構都意識到太空碎片問題的嚴重性,相繼提出不同的補救措施,包括:建立太空碎片追蹤機制,由觀測站和天文台精確跟蹤、監控太空物體的軌跡,避免現役衛星與大型物體相撞;提出減少計劃,清除太空小碎片物體的數量;跨國協調衛星的太空交通,以維持安全的飛行路徑;在設計人造衛星時,規劃衛星壽命結束前的退場機制,讓衛星降低軌道返回地球,並且在大氣層燒掉。
這些方法目前都正在陸續實驗、進行中。
最近有一個例子,在今年2月初所發射的星鏈(Starlink)太空網路衛星,發射時正好受到太陽風暴衝擊,有40顆衛星被風暴摧毀,幸好當時這一批衛星有返回地球的機制,能夠重新進入大氣層並燃燒掉,順利地減少了一批太空垃圾。
註解
Reportsaysspacedebrispast‘tippingpoint,’NASAneedstostepupactionSpacedebrisSatelliteoperatorscriticize“extreme”megaconstellationfilingsSpaceDebris:Wall-E’sFutureisReal
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#1
鄭國威Portnoy
2022/02/22
回覆
「美國NASA科學家在1978年提出凱斯勒效應(KesslerEffect)理論,說明當太空碎片達到或超過容量限制時,由於碎片碰撞而失效的太空船數量將顯著增加。
地球軌道上物體的數量和大小將變得如太空船這般大,以至於它們會不斷相互碰撞,產生更多碎片」
這段有點看不懂
#2
狐禪
2022/02/23
回覆
#1
這有點像連鎖反應。
被撞壞的衛星也成了「碎片」的一部分,到處再亂撞其他衛星,形成更多「碎片」。
只是不知臨界密度在哪兒。
#3
鄭國威Portnoy
2022/02/23
回覆
#2了解!
黃正中
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國家實驗研究院國家太空中心研究員。
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