美国地震仪监测到我国神舟十五号轨道舱残骸坠落过程，比雷达还准|地震仪|大气层|太空|小行星转移轨道|火星|神舟十五号|美国|航天器|轨道舱

众所周知，地震仪是用来监测地震活动的，通过感知地层的震动来监测地震的规模大小和方向的。可是您知道吗？它竟然也能用来精准监测太空物体从哪里闯入了大气层，以及它的坠落状态和地点。

事件速览：地震仪“跨界出道”，兼职追踪太空“垃圾”

英国伦敦帝国理工学院与美国约翰斯·霍普金斯大学的科研团队近日在《科学》杂志发表重磅研究，证实全球遍布的地震监测网能用来精准追踪重返大气层的航天器残骸与小行星。研究人员调取美国西南部百余个地震传感器数据，成功还原了2024年4月中国“神舟十五号”飞船轨道舱残骸的再入过程，其追踪精度甚至修正了雷达技术预测的40公里偏差。

这一“旧器新用”的跨界创新，为解决日益严峻的太空碎片风险提供了低成本新方案，让原本盯着地下震动的地震仪，摇身变成了监测天外来客的“空中哨兵”。

核心原理：太空残骸的“音爆签名”，被地震仪精准捕捉

地震仪能用来监测航天器残骸或小行星进入大气层！什么原理？为何这么灵敏？

很多人会疑惑：地震仪明明是测地壳运动的，怎么能管到天上的太空碎片？这也太不可思议了吧！其实答案藏在“声音变震动”的奇妙转化里。

当太空残骸（或小行星）以超高速冲入大气层时，速度能达到25-30马赫甚至更快，这种极限速度会瞬间极度挤压前方空气，形成强烈的声学冲击波——也就是我们常说的“音爆”，就像超音速战斗机飞过时引发的轰鸣震颤。但航天器残骸和小行星闯入大气层时产生的音爆又和飞机音爆不同，因为太空残骸的音爆强度更大、传播距离更远，当这种音爆的声波抵达地面时，会转化为低频振动波，从而被地震仪捕捉到。

而地震仪的核心本领，正是捕捉各种微弱振动。这些由音爆转化来的振动波，虽然强度远不及地震，但有着独特的“频率指纹”，可以被地震仪记录到，该科研团队通过专用算法，把这种声波和地震波、车辆震动等干扰信号区分开，就可以了解到这种音爆的详细情况。

而通过比对不同地震台站捕捉到信号的时间差，便能知晓太空闯入物体的具体位置，这就像警察通过多个监控摄像头定位嫌疑人位置一样，通过统计和计算，就能反向推算出太空残骸的飞行轨迹、速度、下降角度，甚至判断它是否在高空解体。

2024年神舟十五号轨道舱残骸再入时，闯入大气层的位置就在美国加利福尼亚州南部，当地的地震仪就监测到其音爆震动横扫南加州到拉斯维加斯的广大区域，这些分散在当地的地震仪联手，拼凑出了神舟十五号轨道舱残骸闯入大气层的位置，以及之后到达地面的完整旅程。

值得一提的是，这一原理在火星上也得到了验证。根据已有的报道，美国“洞察号”着陆器的地震仪，就曾捕捉到流星体撞击火星产生的地震波和声波，还帮科学家找到了新形成的撞击坑。只不过火星大气层更稀薄，冲击波的传播方式略有不同，但核心逻辑完全一致——高速撞击或飞行产生的波，终究会被地震仪“听”到。

灵敏度密码：不是“新科技”，而是“老设备”的极致潜力

地震仪之所以能完成这场跨界任务，关键在于它早已修炼成“地表最灵敏的振动探测器”之一，这种超高灵敏度，原本是为了监测地壳深处的微弱震动——毕竟地震波在传播过程中会不断衰减，想捕捉到千里之外的地震信号，必须做到“明察秋毫”。而现代地震仪采用的是高灵敏度传感器，搭配先进的信号放大和过滤技术，哪怕是地面万分之一毫米的振动，也能被精准记录下来。而太空残骸产生的音爆振动，虽然不算强烈，但传播范围广、信号特征稳定，刚好落在地震仪的“监测舒适区”内。