能不能把磁场“搬”到宇宙飞船？

提到太空危险，您会想到迎面而来的陨石，还是低温的真空环境？或许有的人还会想到另一个肉眼并不可见的危险：太阳高能粒子。

太阳高能粒子：看不见的危险

虽然看起来，太空除了陨石和尘埃之外，空空如也，但其实它充满了来自太阳的高能粒子。这些高能粒子呈等离子态弥漫在太空当中。什么是等离子态？等离子态是物质的第四状态（另外三种分别是：固态、液态和气态），由离子和自由电子组成。人类可以通过加热任何一种气体，或者给气体通上强电磁场来制造等离子态的物质。我们常见的闪电、霓虹灯里的灯光和静电火花就是等离子态。

太空环境什么气体都没有，那么那些等离子态的高能粒子是怎么来的呢？这些高能粒子来自于太阳喷发出的太阳风，太阳风本身指的就是太阳上层大气射出的超高速等离子体流。在太阳日冕层几百万开尔文的高温下，氢、氦等原子被电离成带电的质子和电子等，同时获得极高的运动速度，不断挣脱太阳引力的束缚，射向太空，从而形成太阳风。

这些高能粒子不仅可以穿透飞船的船壁，进而影响飞船上设备的运行，还会击中宇航员，“敲掉”或“扭曲”宇航员的某些DNA片段，从而使宇航员“染”上辐射病或死亡。

那么以往的宇航员是怎么活下来的呢？科学家们早就发现，高能粒子并非“锐不可当”，当它们遇到的障碍达到某一厚度时，它们就无法穿透这个障碍。所以，科学家们大多采用加厚船壁和宇航服的方法，来保护设备和宇航员。

能抵御高能粒子的无形防护罩

不过，科学家们现在正在研制小型人造磁层，从而在不用消耗太多能量和材料的情况下，来抵御来自太阳的高能粒子。

科学家给飞船制造磁层的灵感来自于地球磁层——地球被一个巨大的磁层包围着，正是由于这层磁层能够吸收和偏转高能粒子，地球上的生命才得以生存下来。所以科学家也想给飞船“安”上这么一层护罩。

科学家最初的方案是在宇宙飞船上多安装一个（或多个）叫做托卡马克环的装置。托卡马克环是一种用超导磁体制作的圆环装置，在地球上，它被用来控制热核聚变反应的功率。地球上的托卡马克环内部充满高能等离子，这些高能等离子来自热核聚变反应，而它们又会在科学家的控制下，按照一定的方向运动，同时产生磁场。

于是，科学家就想，能不能把它“搬”到宇宙飞船上，甚至搬到人类未来的月球和火星殖民地上，利用它产生的磁层（磁场）来进行保护？另外，高能等离子流是热核聚变反应的副产品，热核聚变反应主要会被用来生产电能，所以，制造这层磁层的同时还可以为宇宙飞船发电供能。然而，如今科学家在地球上连一个普通的核聚变反应堆都制造得极其费力，更不用说建造难度更大的外星殖民地或宇宙飞船核聚变反应堆了。

于是，科学家得考虑其他的方案。其中一个较为可行，而且相对简单的方案就是在飞船的周围直接“绕”上超导磁体，然后给超导磁体通电。其原理是超导磁体通电会产生磁场，如果给飞船周围的超导磁体通上电，那么超导磁体会在飞船周围产生磁场，这些磁场会在一定程度上阻挡来自太阳的高能粒子。只是，科学家目前还没找到合适的超导磁体。

将来随着技术的进步，科学家一定能制造出能阻挡太阳高能粒子的盾牌，就让我们拭目以待吧。