太空发射交通可能影响地球大气层中的夜光云？极地中层云是什么

　　一项由美国国家航空航天局（NASA）资助的研究使科学家能够洞悉高层大气中“夜光云”是如何形成的，以及不断增长的太空交通在这一现象中的作用。

　　科学家们至少从19世纪晚期——远在1957年发射的太空时代之前——就已经知道这些高空云了。然而，新的研究表明，这些云往往形成于水蒸气丰富的高海拔地区，比如现代火箭发射后产生的水蒸气。

　　极地中层云（PMC），俗称云，是通常在春季和春季末期在北极或南极发现的冰晶的集合。当太阳从地球地平线以下照射到它们时，最容易在黄昏时发现它们。

　　“对这些云的关注引起了很多兴趣，它们的敏感性——它们正处于高空大气层的生存边缘，那里的空气异常干燥且异常寒冷。”主要作者理查德·柯林斯(Richard Collins)在一份声明中说，他是阿拉斯加大学费尔班克斯分校的空间物理学家。“它们是高层大气变化的非常敏感的指标——温度变化和/或水蒸气变化。”

　　柯林斯和他的团队利用NASA的“超级索克（Super Soaker）”任务追踪了PMC的起源，该任务使用了从亚拉斯加飞往太空的小型亚轨道火箭。研究表明，来自此类发射的水蒸气可以降低附近区域的温度并产生闪亮的云团。团队成员发现，甚至在1月，在北极最恶劣的条件下也发生了这种情况，那时PMC通常不会形成。

　　“我们要确保避免将人工创建的和天然存在的PMC混合在一起。这样，我们可以确信我们观察到的任何PMC都可以归因于Super Soaker实验。”科罗拉多州阿斯特拉的空间物理学家、超级浸润器任务的首席研究员伊尔凡·阿泽姆(Irfan Azeem)在同一份声明中表示。

　　火箭于2018年1月26日从费尔班克斯附近的Poker Flat研究场发射升空后，飞到53英里（85公里）的高度，并故意释放485磅。（219公斤）的水装满了一个小罐。仅仅18秒后，地面激光雷达就获得了PMC的签名。

　　该团队还将他们的结果放入模型中，以估计PMC的形成方式。该模型表明，Super Soaker产生的水必须已经使空气急剧冷却了大约华氏45度（25摄氏度）。柯林斯说：“我们没有直接测量云的温度，但是我们可以根据我们认为云形成所需的温度推断出温度变化。”

　　虽然这个实验用一个罐子把水蒸气扔进了空气中，但水蒸气是卫星和火箭发射的常见副产品——比如1981年至2011年间从美国宇航局肯尼迪航天中心起飞的航天飞机。团队成员在声明中说，航天飞机的一次发射激发了一个季节内观察到的20%的PMC冰量。

　　美国宇航局补充说：“当水蒸气冻结时，它变成冰晶。但是这些冰晶比蒸气形式的水吸收的热量还要好。随着冰晶的升温，它们最终升华成蒸气，并且循环重复进行。”美国国家航空航天局在声明中补充道。

　　研究人员应该监视太空交通的影响，如果火箭的发射急剧增加，研究人员敦促对PMC进行建模，以了解在人工环境中会发生什么。（更多的太空交通已经成为现实，并且在未来几年中，随着更多的立方体卫星和小型卫星的发射，可能会加速发展。）