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特大地磁暴来袭,解析超导磁测量技术引领多领域应用突破
  • 发布时间:2025年06月05日
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6 月 1 日至 2 日,一场剧烈的空间天气事件席卷地球——国家空间天气监测预测中心监测到了一场罕见的“特大地磁暴-大地磁暴-小地磁暴”连续冲击波,持续影响长达 21 小时,全球地磁活动指数 Kp 峰值达到 8 级。北方夜空上演了难得一见的红绿复合极光奇观,引发全民关注。

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然而,在壮丽天象背后,公众的疑问随之而来:如此强烈的地磁暴,究竟会对我们产生何种影响?

地磁暴影响几何?专家解读健康与技术风险

哈尔滨医科大学附属第二医院癫痫及睡眠障碍中心负责人朱延梅教授对此给出了专业解读:“地磁暴会扰乱部分生物的生物钟,但总体来说,对人体健康的直接影响相对微弱,对电磁环境敏感的人群,可能会出现焦虑、失眠、睡眠质量下降等情况。

那么,地磁暴真正的“威力”指向何方?清华大学天文系副主任蔡峥教授揭示了答案:“对普通人而言,较强地磁暴的最直观体验,则是在高纬度区域可能看到绚烂极光。但磁暴可能还会带来诸多影响,例如:

  • 会影响无线电波的传播,从而干扰地面通信和卫星信号,这可能影响导航卫星系统的精确度,以及手机和卫星电视的信号质量。
  • 强烈的磁暴可能会对电力传输系统产生影响,增加输电线路的电流负荷,有时甚至可能导致变压器或其他电网设施损坏,引起电力中断。
  • 强烈的地磁活动可能会影响动物的迁徙和导航能力。
  • 会对卫星和航空飞行产生影响,磁暴产生的高能粒子可以对在轨卫星造成损害,影响它们的正常运作。
  • 飞行在高纬度地区的飞机可能会因为磁暴而受到更高水平的辐射,航空公司有时会改变航线以减少乘客和机组人员的辐射暴露。

磁测量技术的诞生及应用

面对地磁暴对电力、通信、航天等领域的复杂影响,磁场作为地球重要的物理环境要素,其重要性愈发凸显,更将 “磁测量” 这一原本专业的科技领域推向公众视野 —— 高精度磁测量技术成为破解难题的核心钥匙。

磁测量的核心原理,是通过传感器捕捉磁场的时空变化规律:地球内部的岩石磁性差异、外部太阳风与地磁场的相互作用,乃至生物体自身的微弱生物磁信号,都会在空间中产生细微的磁场扰动。传统磁力仪如磁通门、原子磁力仪等,虽能实现基础磁场参数的测量,但在面对复杂电磁环境时,其测量精度与抗干扰能力存在明显局限,也无法有效区分自然磁扰动与人工电磁噪声。

超导磁测量技术的突破彻底改变了这一局面。基于超导量子干涉器(SQUID)的探测装置,利用超导材料在临界温度下的量子相干特性,可实现对磁场的超灵敏感知 —— 其灵敏度可达 10⁻¹⁵ 特斯拉(飞特斯拉),相当于地球磁场的十亿分之一。这种 “量子级” 的探测能力,使科学家能够捕捉到以往难以观测的磁场细微变化,为深部地质构造分析甚至早期生物磁信号检测提供了革命性工具。

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超导磁测量:从实验室到产业应用的技术跨越

美尔斯通科作为超导磁探测领域的领军者,其自主研发的超导磁测量传感器,目前已构建起覆盖地质勘探、海洋探测、生物医学等多领域的全链条应用体系,并在实际场景中展现出独特技术价值:

  • 海洋探测:突破电磁信号水中衰减难题,实现如沉船、海底管线、地质构造引发的微弱磁场异常,为海洋资源勘探、水下目标定位提供全新技术路径;
  • 地质勘探:通过地磁异常分析,辅助定位地下矿产资源(如铁矿、油气藏)的赋存位置与规模;
  • 基础研究:探索生物磁信号与物质磁性,推动“磁医学”领域发展,例如,其研发的超导心磁图仪可无创监测心肌细胞电活动产生的磁场变化,为早期心肌缺血、心律失常等疾病的精准诊断提供新手段,

科技赋能,守护地球与人类健康

超导磁测量技术以磁测量原理为基石,通过量子级精度与抗干扰能力,深海监测、医疗健康、资源勘探等领域注入新动能。随着超导材料与集成工艺的进步,这一技术有望构建覆盖地表、海洋与低空的立体监测网络,为人类应对空间天气灾害、探索宇宙奥秘提供更坚实的科技支撑。