宇宙科学者たちは、宇宙船の外皮を貫通できないほど小さな衝撃でも、電磁パルスを発生させ、内部の電子機器に損傷を与える可能性があることを長年認識してきました。しかし、なぜそのようなパルスが発生するのかは、まだ十分に解明されていません。
ボストン大学とMITのアレックス・フレッチャー氏、およびスタンフォード大学のシグリッド・クローズ氏は、その謎を解明したと考えている。電波放射は衝突によって引き起こされたプラズマの挙動から発生するという。
塵の粒子が十分な速さ、たとえば秒速5～10キロメートルで移動すると、衝撃波が発生し、それが標的の表面に広がり、物質が蒸発してイオン化されます。
フレッチャーとクローズは、プラズマの膨張の仕方が電磁パルスを引き起こすと考えている。画像：AIPプラズマ物理学
プラズマは最初はほぼ固体のように非常に高密度で、膨張するにつれてイオンと電子は異なる速度で拡散します（軽い電子はより速く移動します）。この異なる電荷の相対速度が、短時間のRFパルスを発生させます。
クローズ氏は、物理学誌「プラズマ物理学」に掲載された論文「超高速衝突プラズマに関連するRF放出メカニズムの粒子インセルシミュレーション」の主任著者であり、2010年に同僚らと共同で、少なくとも一部の衛星の故障は超高速衝突によって引き起こされるという仮説を初めて立てて以来、この問題に取り組んでいる。
フレッチャー氏がアメリカ物理学会の発表で述べているように、衛星の電気系統の故障の半分以上は未だに説明がつかず、だからこそ研究者たちはRFパルスについて説明しようと熱心に取り組んでいるのだ。
シミュレーションでは、科学者がこれまで観測したよりも高い周波数が生成されたため、まだやるべき作業が残っています。
二人は、電子がどのように移動するか、プラズマ内に残る塵が粒子の分離を遅らせるかどうかなどをより正確に表現するなど、シミュレーションの改良に取り組んでいる。®
