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当前版:A06版:城事
发布日期:2025年09月20日
西安电子科技大学科研新突破
国内首次“人造流星雨”试验取得成功

团队师生在试验场开展流星引燃试验。 (西安电子科技大学供图)

人们常常仰望夜空,等待流星划过那一刻的惊喜与浪漫,但这份美好总是转瞬即逝,如果有一天人们能够让这份璀璨,通过“人造流星雨”的方式,在指定时间和地点点亮苍穹,会是一种怎样的体验?这看似天马行空的“幻想”,如今被西安电子科技大学科研团队变成了“现实”。

8月12日晚,一年一度的英仙座流星雨迎来极大值。在我国戈壁深处,今年的绚烂夜幕中又多出了另一抹璀璨——22时30分,一枚特别的“信使号流星雨”试验火箭带着低沉的轰鸣腾空而起。经过数十秒的短暂征程后冲出大气,在沙漠上空迸发出60簇炽烈光团,如绽放的火树银花。在数千名游客的见证下,这场国内首次“人造流星雨”试验取得了圆满成功,成功验证了人工天象的技术路线与实施能力,完成了多学科的科学观测任务。而这片璀璨光芒的制造者,就是西安电子科技大学空间科学与技术学院教授谢楷和他带领的空天电子技术研究团队。

科研团队专家介绍,从物理学角度来看,自然流星的生成机理是微小天体以极高速度进入大气层,在摩擦作用下发生燃烧并发光。人造流星的实现需要模仿自然流星两个关键特征:一是达到与自然流星相当的初始速度,以目前技术而言,仅能通过火箭推进方式接近这样的速度要求;二是通过高温化学反应模拟流星的数千摄氏度高温燃烧过程,需要借助某些特殊的高能、高温化学反应。

“人造流星雨”试验远非将燃烧物发射上天那么简单,它需要攻克高速投放、气动稳定、热焰防护等一系列技术瓶颈,更面临着安全性要求与技术实现的双重挑战。尤其在申请发射许可阶段,安全性问题曾一度成为难以逾越的障碍。

面对这些难题,研究团队基于多年等离子体技术积累,提出了一种全新的点火激发机制:利用特定频率的强电场,与含能材料中的高价氧化学键发生共振,从而直接切断化学键、触发燃烧。

这项技术创新一举突破了两大瓶颈:将多点同时点火电流需求大幅降低,实现了数十枚流星簇的同步发射;更彻底摆脱了对火工品的依赖,从根本上保障了整个系统的安全性,最终助力流星雨试验顺利通过靶场安全评审,成功获得发射许可。

谢楷说:“人造流星的成功发射,意味着人类拥有了向空间主动注入物质的科学手段。例如,可以向特定区域发射人造流星群,实施电离层的人为扰动与干预;或者在人造流星的燃烧过程中注入特定稀有示踪离子,可用于研究高层大气的科学奥秘。流星产生的电离尾迹具备电磁波反射特性,‘流星余迹通信’技术可应用于应急通信等特殊场景等。”

本报记者 张彦刚 通讯员 刘思琦 樊鹏