坐飞机都要手机关机,中国航天员为何能“太空授课”，不怕电磁干扰吗？

每次去坐飞机，漂亮的空姐，都会不厌其烦的提醒大家，把手机关机，甚至，调成飞行模式都不行。空间站的各种电子设备肯定更多更复杂更精密，航天员在空间站直播太空授课，必然要采用功率更强的通讯设备，才能把信号传输到地面。这样一来，岂不是说太空直播授课会对空间站的运行产生很严重电磁干扰吗？真的像网上有人说的那样，我们为了“表演”太空成果，不顾宇航员安危吗？

讨论这个问题，要从两方面讲，第一，电磁干扰是否会真的存在，或者说像专家描述的那么严重。我飞机上打个电话，还影响飞机安全了？

这点，可以很负责任的告诉你，是的。电磁干扰，真的会影响飞行安全，而且历史上还因此发生过特别严重的事故。

1967年7月29号，南中国海海域，北部湾越南一侧，美军福莱斯特航母上。F-4U鬼怪舰载机机舱里的驾驶员班格特，按下按钮，准备把飞机供电方式由外部供电，切换到飞机内部供电。就在此时，班格特感觉到自己的座椅剧烈的晃动的一下，紧接着就看到自己机翼下一枚火箭弹，拖着长长的橘黄色的火焰，冲向了停在甲板上的友军飞机。

悲剧就在这一瞬间发生了，火箭弹划过舰上机务人员的肩膀，直接击中旁边的405号天鹰攻击机的副油箱，大火瞬间吞没了周边的十几名人员。

更可怕的还在后面，就是所有人都忙着灭火的时候，飞机上的一枚450kg炸弹滚落下来，轰的一声巨响，又有27名参加灭火的人员命殒当场。一系列的连锁反应接踵而至，不断有飞机，炸弹被引燃引爆，大火还引燃了甲板下方机库的燃料，弹药。事故最终导致134人死亡，161人受伤；21架舰载机被毁，40架舰载机受损，直接经济损失，换算到现在市值，高达6亿美元，红极一时的明星航母，福莱斯特号，更是用1年多的时候才得以修复。

事件的整个原因，藏在一堆小山一样的报告里。其中很重要的一个原因就是，当时的班格特按下电源切换按钮的时候，引起了突波电流，而此时，火控系统防止突波电流的保险插销也被机组人员因为赶时间，提前插上了。想必，当时提前插上保险插销的那位机务人员，就像做飞机，很不情愿关手机的你一样，想着，专家天天只会吓人，一个小小的电磁干扰，哪有那么严重……结果，最后悲剧就发生了。直白点儿说，最早被误发射出去的火箭弹，就是被电磁干扰引起的突波电流点燃的。

你可能依然会倔强的想，客机又没有火箭弹，不会被误触击发。那我告诉你告诉你一件事情，2007年，美国一位波音737驾驶员，起飞后发现自己的导航系统突然失灵，赶紧叫来乘务人员帮忙检查机舱有无异常。结果，乘务人员，在检查过程中发现，一位乘客正在使用自己的便携式GPS后。在乘务人员强制该名乘客关闭了自己的GPS设备后，飞机的导航系统就恢复了正常。

上世纪60年代，集成电路大规模应用以来，电磁兼容性，一直就是困扰各位科学家的大问题。你想，3G时代的手机通话可以干扰手机上网，以飞机为例，飞机上有导航系统，通信系统，高度感知系统，速度测量系统，飞行控制系统等等，更加庞杂的电子原件。如果飞机员使用导航系统的时候，无法与塔台通讯；与塔台通讯的时候，无法感知自己飞行高度速度，这是多么可怕的场景。

那可怎么办，原来即使我不用手机，飞机自己也会自己干扰自己啊。别着急，我们慢慢来讲。总体来说，可以电磁的屏蔽，吸收，滤过，接地消除4个大的方向，来解决电磁干扰问题。

今天我们探讨的问题在天上，首先可以排除接地消除这种方法，因为不能让飞机，宇宙飞船拖一根接地导线吧。

先说电磁屏蔽，点过外卖吗？记得不记得那种金属膜一样的保温袋，它屏蔽的是热辐射，让食物的热量停留在食物内部。电磁波辐射和热辐射同样道理，可以用隔绝材料，让电子原件的电磁波，不散散射到外面，影响其他电子原件。

用什么隔绝材材料呢？很多很多，铝箔纸，其实就可以屏蔽电磁信号。这么简单？对的，科学不是故弄玄虚。还记得不记得，美国大片，终结者6黑暗命运里的，莎拉·康纳，用铝箔材质的薯片袋，就可以屏蔽手机信号，防止被追踪。

接着说电磁吸收，家里有微波炉吗？微波炉就是专门制造电磁波，来加热食物。也就是说，微波是可以加热物体的，加热完物体，电磁波，也就被消耗掉（吸收掉了）。当然，我们不能在电子原件外表涂抹奶油。用到的东西是专门的吸波材料，比如镍锌铁氧体，纳米碳化硅纤维，锆钛酸铅等等很多材料，不同的材料，对电磁波的吸收能力，针对的电磁频率波长，都不一样。

最后说，稍微有点儿复杂的电磁滤过，很多的电子原件，怕相互干扰，但是又要相互协调工作，电子滤过，不像前两个那样比较简单，需要采用综合性的设备，叫滤波器。这个今天就不深入讲了，讲下去，你会非常怀念你当年的物理老师。简单说就是，就像筛网一样，让我们想让过去的电磁波过去，让我们不想要的电磁波过不去。

航天工程是一项复杂浩瀚的工程，但是电磁兼容性方面，万变不离其宗，应用的技术，都在上面我们探讨的电磁屏蔽，吸收，过滤三种技术之内。当然，巧妇难为无米之炊，只知道原理还不行，电磁屏蔽，吸收用到的屏蔽吸收材料，都属于科技含量很高的新型材料。这些新型材料研发，生产技术难度很大，更不要提更复杂的电磁滤波器。

可喜可贺的是，从1956年我国航天事业立项时期的一穷二白，到今天我国已于2021年8月14日，在武汉建成了3.5万平米，专门用于航天用电磁兼容防护材料研发生产的，国家航天产业基地电磁防护材料产业园。产业园仅电磁波吸收技术方面应用的材料，就达到，年产吸波剂500吨，吸波板10万平方米；还可以生产综合性电磁滤波防护舱体50套。

正是有了这一代代不怕劳苦，勇于创新的航天人的共同努力，才有了我们航天事业的蓬勃发展，保证我们的“太空授课”能顺利，安全进行。

                                                作者：石头

参考资料

科技自立自强：电磁护航，逐梦九天 科学·传播 2022-01-07

http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjwzb/html/2022-01/07/content_528540.htm?div=-1

科学知识　电子设备或干扰飞机仪器极可能导致坠机事故 施文雄 长宁年检 2011-12-03

电磁干扰传播危害及改进措施_谢宗奇 中国新通信  知网 2017-01-05

电磁干扰的危害与电磁兼容技术 田亮 电子世界 知网 2017-01-08