摘要：
今年早些时候，“阿耳忒弥斯2号”（Artemis II）任务半个多世纪以来首次将宇航员送绕月球并安全返回。研究人员指出，这次历史性任务也给地球最外层的电离大气层造成了“沉重”代价。
今年4月实施的“阿耳忒弥斯2号”任务在地球电离层中造成两个巨大空洞，由此产生的显著扰动可能影响GPS定位精度。台湾研究人员的一项新研究揭示了现代发射系统如何影响大气层，以及未来的深空探索任务将如何波及日常生活中最重要的在轨系统之一。
该研究由台湾成功大学的一个科学家团队完成，发表在《地球物理研究通讯》期刊的预印本在线版上。研究人员利用一个地面高精度GPS接收器网络来探测“阿耳忒弥斯2号”发射的影响。这个网络目前也被美国科学家用于测量地震期间地球构造板块的微小移动。
这一地面网络能够探测火箭穿越大气层时如何影响电离层中的自由电子，其方法是测量GPS信号从在轨卫星传到接收网络时所出现的延迟。电离层是地球高层大气中被电离的部分，距海平面约48至965公里（约30至600英里）。
电离层对无线电信号在全球范围内的传播起着关键作用，其电磁场的任何扰动也会影响GPS信号。根据这项新研究，“阿耳忒弥斯2号”的首次发射比其他任何一次火箭发射都更强大。美国航空航天局的太空发射系统（SLS）对电离层造成的扰动，比太空探索技术公司“星舰”测试中观测到的扰动严重十倍。
研究人员表示，“阿耳忒弥斯2号”在地球电离层中造成了两个巨大的电磁空洞。第一个由SLS运载火箭长65米（213英尺）的芯级造成，另一个则由该系统上面级随后两次发动机点火留下。两个空洞的跨度均达5000公里（约3107英里），足以让GPS系统报告的地面位置出现数米的偏差。
该研究共同作者之一、林建宏教授表示，受扰的GPS信号“不仅可能对自动驾驶汽车产生强烈影响，也会影响无人机定位”。
林建宏说：“哪怕只有几米的定位误差，也足以让一辆自动驾驶汽车变道。”
GPS卫星星座在距海平面约20200公里（12552英里）的轨道上运行，远在电离层之上。但GPS信号在到达用户的智能手机、地面站和自动驾驶汽车之前，必须穿透低层大气的所有层次。林建宏预计，未来的任务——包括前往月球表面和火星的任务——可能会进一步加剧对GPS服务的潜在干扰。
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