在生活中與高鐵、火車、輪船不同的是乘坐飛機的旅客在飛機起飛之前,都會聽到提醒旅客們將手機關機或者調成飛航模式的廣播,防止電子裝置發出的電磁波對飛機的控制系統進行干擾,影響飛機的飛行。
面對2021年12月份宇航員們在中國空間站的授課,可能就會引起有些人的疑惑了,同樣是電子裝置,航天員使用的通訊難道就不會對空間站的執行產生電磁干擾嗎?
很多人並不瞭解“電磁干擾”的原理。用通俗易懂的話語來解釋電磁干擾就是,你在寫作業時電視機中傳來動畫片的聲音,你聽到聲音後注意力開始下降,做題效率大大減緩,這種情況下電視被叫作“干擾源”,由於干擾源發出的“聲音”你產生了負面效果,這就是電磁干擾效應,只不過真正的干擾源通常發出的是電磁。
1967年美國“第一航母”福萊斯特號上的一個雷達照射到一架F—4艦載機上掛載的導彈,導致火箭彈自動點火發射命中了一架攻擊機的油箱,熊熊大火瞬間燃起。
由於事發突然,工作人員沒有任何防備,即使後期努力補救,仍然於事無補,據統計在此次事故中21架飛機被毀,死亡人數更是達到了134。無獨有偶,2019年在加州中國湖附近,一架被美方稱之為超級大黃蜂的第三代戰鬥機F/A-18E墜毀。
據有關人士稱這架戰鬥機在飛行過程中,雷達遭到不明電磁干擾後失靈,飛機的導航系統和控制系統失效,雖然駕駛員迅速啟動了應急預案並努力地對飛機進行控制,但還是墜毀了。由此可見電磁干擾對飛機來說是致命性的,雷達對於飛機是不可或缺的,而強幹擾可以使雷達失靈,飛機失去導航功能,無法預測線路;同時電磁干擾還會影響到通訊裝置,嚴重時可導致飛機與塔臺失去聯絡。
我們根據干擾的來源一般將電磁干擾分為兩類自然干擾以及人為干擾。
其中前者主要來源於自然中的種種現象如大氣層放電、地球極光的輻射帶、銀河系的電磁輻射等等;而後者則多來源於人工電子裝置,如家用電器、通訊裝置醫用射頻裝置等等。
就如同我們全神貫注地思考某件事時,這時有人過來與你交談,可能經過這一打岔我們就無法像之前那樣集中注意力了,更甚至想不起來自己之前正在思考的問題。只不過電磁干擾所帶來的後果往往要更加嚴重,甚至是災難性的。受到干擾的電子裝置輕則效能方面被削弱,重則電晶體被破壞或內部短路需要大動干戈的修理一番。對於現代追求高準確性和強破壞性的軍事武器來說,電磁干擾帶來的負面效果恰恰是最為致命的。
武器裝備系統中電子引爆裝置失控、制導導彈偏離飛行彈道、飛機作業系統失去穩定、雷達天線跟蹤位置偏移等等,無論是哪一個發生,都意味著不小的人員傷亡和物質虧損。
其實除開對電子裝置的危害,電磁干擾同樣在潛移默化之中影響著人類的健康。隨著科技的飛速發展,人們的生活越來越好了,幸福指數也越來越高了,同時隨著各式各樣電子產品的問世,我們的身體也暴露在電磁輻射中。
據國外醫學研究表明,高壓輸電線路所產生的電磁場會對人身體產生危害,住在高壓輸電線附近的居民,血液和神經系統均會受不同程度的損傷,甚至有一些人因受此影響而死亡。
電磁干擾如此“厲害”,為什麼宇航員們還可以在空間站安全地進行“太空授課”呢?
其實我們能想到的問題,空間站以及航天器的科研人員也能想到,並在建造之初就給出瞭解決辦法。
早在十九世紀英國科學家希維塞德就開始研究反干擾即電磁相容技術展開研究了。就像煮一鍋米飯,如果水多米少煮出來的就是一鍋粥而不是香噴噴的米飯,如果水少米多煮出來的飯又太過乾巴失去了大米原有的香味和光澤,只有精準把握水和米量的平衡才能到一鍋好飯。
電磁相容技術找的就是這樣一個平衡點,讓個裝置在各自執行的時候也不干擾其他裝置,在功能上又能夠相互配合共同完成指令。太空中航天人員使用的所有裝置均通過了周密的電磁相容設計並經受了千百次的試驗,力求保持航天器穩定執行,隔絕各方面的干擾。
航天工程的構思和設計就像解九連環,一環扣一環,無論哪一處的電磁相容設計出錯,都可能導致解環遊戲的失敗。這就要求航天人員們打起百分之兩百的精神,解決航天器可能面對的各種問題和潛在危險。
從沒有一個衛星到如今的“太空授課”,期間凝聚了不知多少代人的淚水與心血。小到每一個螺絲的尺寸大到空間站的建造,每一步的成功都是一代代的科研人員們揹負著全國人民的美好心願進行千百次的試驗換來的。為我們講解知識的宇航員們也是扛過了日復一日的艱苦訓練才換來了登上太空站的機會,甚至在我們不知道的地方,他們也依然忍受著太空中各種生活的不便利之處。
參考資料;
電磁干擾傳播危害及改進措施_謝宗奇 中國新通訊 知網 2017-01-05
電磁干擾的危害與電磁相容技術 田亮 電子世界 知網 2017-01-08
作者:文廿二 稽核:靜靜 校稿編輯:李子