修复空间物理错误可提高卫星安全性

纠正50年来用于理解电磁波如何散射地球磁场中电子的数学错误，将为太空技术提供更好的保护。

洛斯阿拉莫斯国家实验室的太空科学家格雷格·坎宁安说：“这些错误的发现将有助于科学家改进高空核爆炸产生的人工辐射带模型，以及此类事件将如何影响我们的太空技术。”“这使我们能够更好地预测威胁可能是什么以及辐射带修复策略的有效性。”

太阳物理模型是研究人员用来了解地球周围现象的重要工具，例如电子如何被困在近地空间环境中并损坏太空资产上的电子设备，或者地球磁场如何保护我们免受宇宙射线和太阳粒子的伤害风。

坎宁安对研究范艾伦辐射带特别感兴趣，因为它们提供了高空核爆炸后可能出现的人工辐射带的自然模拟。

坎宁安说：“在人造辐射带中，核爆炸产生的电子会像自然辐射带一样被困在地球磁场中。”“当这些电子被困在内辐射带中多年时，它们可能会摧毁现有的卫星，并使部署新卫星变得不可能。”

太阳物理学界的研究人员长期以来一直在使用解释等离子体湍流的拟线性理论来理解粒子散射。基于该理论的仿真模型对于理解如何保护空间技术发挥着重要作用。

但通过他的研究，坎宁安试图根据拟线性理论重新推导论文，并发现了空间物理学界长期使用的方程中的错误。

“在某些类型的模型中，这个错误确实会影响你得到的答案;你可以得到散射率的数量级差异，”坎宁安说。“现在，过去20年或30年写过论文的研究人员可以回去看看，看看这是否会影响他们的工作。”

他补充说：“这个错误这么长时间都没有被发现，只是因为研究界认为原作者(他们是该领域被高度引用的研究人员)不会犯这个错误。”