令人振奋的AWE：NASA大气波浪实验完成太空环境测试

绘制全球中间层重力波特性的 AWE 图。资料来源：美国国家航空航天局

犹他州立大学空间动力学实验室（SDL）的 AWE 项目经理伯特-兰博恩（Burt Lamborn）说："AWE 是一种高灵敏度、精确的科学仪器，设计安装在国际空间站上，在恶劣的太空环境中运行。为了确保 AWE 能够经受住发射湍流的考验，并在进入太空后按照设计运行，SDL 在地面上对仪器进行了测试"。

2023年5月26日在犹他州立大学空间动力学实验室拍摄的这张照片显示，NASA的大气波实验（或称AWE）带有飞行前拆除的盖子。图片来源：SDL/Allison Bills

AWE 的环境测试包括：

电磁干扰/电磁兼容（EMI/EMC）测试，以确保 AWE 不会产生或发射可能干扰国际空间站上其他关键设备的电磁信号。

将 AWE 暴露于各种高水平噪声源，以确保来自空间站的任何干扰都不会影响 AWE 的观测。

验证坚固性和可靠性、静电放电和电压尖峰的测试。

使用振动台进行振动和强度验证测试，模拟发射期间的预测条件。

热真空测试，演示 AWE 仪器在模拟飞行环境中的性能和运行。

在真空室中进行仪器校准，模拟在轨环境条件。

卫星通信可实现银行业务、导航、电话、娱乐以及更多应用，但大气重力波和不利空间天气的影响可能会中断卫星通信。科学家们希望从 AWE 获得新的知识，帮助他们更准确地预测大气重力波和空间天气对通信的影响，同时让任务规划人员和卫星运营商制定应急计划。

大气重力波（通常简称为重力波）是地球大气等流体介质中的振荡，是重力试图恢复平衡的结果。这些波可以形象地理解为向池塘中投掷石块时在池塘表面形成的涟漪。在大气中，它们通常是由山脉上空的气流、低层大气受热产生的对流或气团扰动等因素产生的。

大气重力波的基本原理是，当气团在垂直方向发生位移（向上或向下）时，浮力会试图让它回到原来的位置。但是，由于运动本质上是振荡的，因此气团会过冲，最终再次发生位移，从而导致波浪式运动。需要注意的是，重力波不应与引力波混淆。