舒爾茨·戴維

2 0 0 2 年3 月4 日太陽(yáng)升起之前，一架載著一群美國(guó)陸軍游騎兵的MH- 47E 切努克直升機(jī)在崎嶇的阿富汗山地上空低飛。他們的目的地是北緯3 3°2 0 ′ 3 4 ″、東經(jīng)6 9°1 2′4 9″， 一座名為塔克蓋爾的被冰雪覆蓋的山。這是一次救援任務(wù)。幾小時(shí)前，一架搭載了若干美國(guó)海豹突擊隊(duì)隊(duì)員的直升機(jī)被基地組織在這里擊落，亟待救援。但由于錯(cuò)誤的坐標(biāo)，MH-4 7E 切努克直升機(jī)飛進(jìn)了把海豹突擊隊(duì)的直升機(jī)擊落下來(lái)的武裝分子的控制區(qū)。在美國(guó)指揮所，無(wú)線電話務(wù)員拼命地想警告切努克直升機(jī)，信息卻從未被接收到。這架直升機(jī)被基地組織用火箭筒推進(jìn)的手榴彈擊落。游騎兵的營(yíng)救任務(wù)變成了持續(xù)1 7小時(shí)的炮戰(zhàn)，最終，美軍犧牲了7個(gè)人。

阿富汗溝壑叢生的山地給美軍的通信造成了巨大困難，但研究人員懷疑是奇怪的空間天氣現(xiàn)象——等離子體氣泡——導(dǎo)致了本次營(yíng)救的失敗。他們認(rèn)為，高速流動(dòng)的電離氣體可能干擾了軍事衛(wèi)星的無(wú)線電信號(hào)，導(dǎo)致通信在該地區(qū)暫時(shí)中斷。

“我并沒(méi)有真的期望能找到太空天氣影響通信的證據(jù)，”邁克爾·凱利說(shuō)，他是這項(xiàng)研究的主要負(fù)責(zé)人、約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的太空科學(xué)家，“但我們發(fā)現(xiàn)的一切都和這種可能性相吻合，所以我們不停地挖掘。”

等離子體氣泡形成于距離地球表面8 5千米至5 9 5千米之間的一層大氣中。在這一層，太陽(yáng)輻射和宇宙射線將中性的氣體分子和原子電離成帶電離子。太陽(yáng)落山后，離子與中性大氣重新組合，電離層中的帶電離子也因之減少。這種反應(yīng)優(yōu)先發(fā)生在較低的大氣層。

“重流體想下去而輕流體想上去。”伊利諾伊大學(xué)香檳分校的計(jì)算機(jī)工程師喬納森·麥克拉解釋說(shuō)。盡管等離子體氣泡的直徑可能會(huì)長(zhǎng)到1 0 0 0多千米，卻能以每秒數(shù)百米的速度急速上升穿過(guò)電離層。等離子體氣泡增長(zhǎng)引起的電磁擾動(dòng)會(huì)扭曲無(wú)線電波。凱利將這種干擾等同于一束光線從空氣進(jìn)入水中的彎曲：當(dāng)無(wú)線電信號(hào)進(jìn)入和退出等離子體氣泡時(shí)會(huì)發(fā)生折射。他和他的團(tuán)隊(duì)?wèi)岩蓺馀菘赡苁侵袛嗤ㄐ拧?dǎo)致MH-4 7E 切努克直升機(jī)被擊落的原因。

此外，像龍卷風(fēng)和颶風(fēng)一樣，等離子體氣泡也有最頻發(fā)的季節(jié)。塔克蓋爾戰(zhàn)斗正是在阿富汗的“氣泡季節(jié)”發(fā)生的。美國(guó)航空航天局的TIMED 衛(wèi)星（發(fā)射于2 0 0 1年7月，其任務(wù)是研究太陽(yáng)和人類活動(dòng)對(duì)地球大氣中間層和熱層底部/ 電離層的影響）使用全球紫外成像儀探測(cè)該區(qū)域得到的數(shù)據(jù)，證實(shí)在戰(zhàn)場(chǎng)和從指揮中心傳遞緊急無(wú)線電信息的衛(wèi)星之間存在等離子體氣泡。

雖然不能得出“等離子體氣泡肯定導(dǎo)致了無(wú)線電信息的中斷”這樣的結(jié)論，但凱利的研究已經(jīng)很好地表明等離子體氣泡會(huì)影響衛(wèi)星通信。

當(dāng)游騎兵為了生存而與恐怖分子進(jìn)行生死搏斗時(shí)，TIMED衛(wèi)星正在空中，美國(guó)的指揮官為什么沒(méi)有意識(shí)到通信中斷的可能？凱利說(shuō)：“當(dāng)時(shí)，本文所用到的技術(shù)還沒(méi)有被研發(fā)出來(lái)。雖然科學(xué)已經(jīng)在過(guò)去的1 0年里取得了巨大的進(jìn)步，但坦率地說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)在以前根本不存在，所以當(dāng)任務(wù)進(jìn)行時(shí)，沒(méi)有人可以給他們提供這些數(shù)據(jù)。這次事件與太空天氣的影響是吻合的……但我們并不是說(shuō)有些人應(yīng)該做一些不一樣的事情。”