太空中也有"天氣"嗎？"空間天氣"了解一下

2022-04-24 11:08 來(lái)源：中國(guó)氣象局微信公眾號(hào)

今天是4月24日，也是第七個(gè)中國(guó)航天日。從古至今，無(wú)論是敦煌飛天還是神舟十三號(hào)載人飛船，中國(guó)人民始終對(duì)寰宇保持好奇與探索。

1970年，我國(guó)成功將

第一顆人造地球衛(wèi)星

——東方紅一號(hào)送入太空

一曲悠揚(yáng)的《東方紅》在浩瀚太空奏響

宣告了中國(guó)進(jìn)入航天時(shí)代

氣象衛(wèi)星與航天事業(yè)緊密相連

如今，我國(guó)氣象衛(wèi)星發(fā)展

一躍千里

從天氣預(yù)報(bào)預(yù)警、百姓生活

到綜合防災(zāi)減災(zāi)

風(fēng)云氣象衛(wèi)星都發(fā)揮著重要作用

太空中也有“天氣”嗎

4月16日上午

神舟十三號(hào)載人飛船

返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸

航天員回到闊別半年之久的地球

為中國(guó)最長(zhǎng)一次太空載人飛行

畫(huà)上了圓滿句號(hào)

4月16日，神舟十三號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域成功著陸。來(lái)源：新華社

很多人不禁想問(wèn)

生活在地面上的我們

已經(jīng)習(xí)慣了陰晴雨雪等

天氣的變化

但遠(yuǎn)在“九霄之外”

接近真空的宇宙空間里

也會(huì)有“天氣”存在嗎？

其實(shí)，太空中的天氣并非

我們通常理解下的陰晴雨雪

這里的天氣指的是“空間天氣”

空間天氣中的“風(fēng)”是太陽(yáng)風(fēng)

“雨”則是來(lái)自太陽(yáng)的帶電粒子雨

什么是空間天氣？空間天氣的研究對(duì)象是地球表面20公里以上的空間領(lǐng)域，主要包括日地空間的太陽(yáng)日冕、行星際、磁層、電離層和中高層大氣等。我們目前大部分的航天、衛(wèi)星、通訊、導(dǎo)航活動(dòng)都發(fā)生或依賴于這個(gè)空間領(lǐng)域。因此，災(zāi)害性的空間天氣會(huì)對(duì)其產(chǎn)生直接的影響。

對(duì)于航天設(shè)備來(lái)說(shuō)，航天器上的微電子元器件，最懼怕的就是高能粒子中能量更高的那一部分，這些高能粒子能夠穿透電子元件，造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、電路功能混亂或計(jì)算機(jī)整機(jī)癱瘓，引發(fā)機(jī)器的異?；蚬收?，甚至將其徹底摧毀。

而能量相對(duì)低一些的高能粒子，則可以在航天器內(nèi)部的電路板、導(dǎo)線等位置產(chǎn)生電荷堆積，阻礙航天器的正常工作。

因此，在航天器發(fā)射和運(yùn)行期間，對(duì)空間天氣要素進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，對(duì)可能發(fā)生的災(zāi)害性空間天氣事件作出預(yù)警，會(huì)保障航天器及宇航員的安全。對(duì)于風(fēng)云三號(hào)E星來(lái)說(shuō)，它攜帶的我國(guó)第一臺(tái)空間太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡，可實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)日冕活動(dòng)的觀測(cè)，將有效增強(qiáng)空間天氣的監(jiān)測(cè)能力，為更準(zhǔn)確的空間天氣預(yù)報(bào)提供數(shù)據(jù)支撐。

空間天氣預(yù)警保障航天員安全

國(guó)家衛(wèi)星氣象中心（國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心）作為國(guó)家級(jí)空間天氣業(yè)務(wù)單位，會(huì)為航天器發(fā)射及在軌運(yùn)行提供空間天氣預(yù)報(bào)及影響評(píng)估服務(wù)，為載人航天任務(wù)提供出艙時(shí)間窗預(yù)報(bào)，避免航天員出艙活動(dòng)時(shí)剛好遭遇嚴(yán)重的太陽(yáng)高能粒子輻射，為航天員提供更高的出艙安全系數(shù)。

另外，碎片碰撞預(yù)警系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)數(shù)太空中高速飛行的碎片，為包括衛(wèi)星在內(nèi)的人造航天器安全運(yùn)行提供保障。

2008年神舟七號(hào)載人飛船指令長(zhǎng)翟志剛，成為我國(guó)第一位太空出艙的航天員，國(guó)家衛(wèi)星氣象中心結(jié)合空間天氣環(huán)境準(zhǔn)確預(yù)報(bào)出艙窗口時(shí)間。

2008年，執(zhí)行神舟七號(hào)載人航天飛行出艙活動(dòng)任務(wù)的航天員翟志剛準(zhǔn)備返回軌道艙圖：新華網(wǎng)

2011年神舟八號(hào)飛船與天宮一號(hào)實(shí)驗(yàn)艙首次進(jìn)行太空交會(huì)對(duì)接，高空大氣密度的變化尤為關(guān)鍵，國(guó)家衛(wèi)星氣象中心根據(jù)對(duì)接軌道環(huán)境，對(duì)窗口期前后時(shí)間段的空間天氣做出準(zhǔn)確研判，為任務(wù)的順利完成提供了重要保障。

天氣對(duì)航天器發(fā)射、返回很重要

對(duì)航天而言，運(yùn)載火箭、發(fā)射場(chǎng)建設(shè)、氣象保障條件等缺一不可。氣象條件也是影響神舟十三號(hào)載人飛船返回艙安全著陸的重要因素，及時(shí)捕捉天氣變化是確定返回窗口的重要基礎(chǔ)。

東風(fēng)著陸場(chǎng)地處我國(guó)第三大沙漠——巴丹吉林沙漠腹地。4月，大風(fēng)沙塵天氣多發(fā)，氣候情況比較復(fù)雜，而風(fēng)是影響飛船安全著陸的重要因素。能否準(zhǔn)確預(yù)測(cè)風(fēng)向、風(fēng)速等氣象要素是確保飛船準(zhǔn)確返回著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域的關(guān)鍵。

東風(fēng)著陸場(chǎng)面積大、地形地貌復(fù)雜，氣象預(yù)報(bào)綜合研判難度較高。內(nèi)蒙古自治區(qū)現(xiàn)場(chǎng)氣象保障服務(wù)團(tuán)隊(duì)與酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、中央氣象臺(tái)、自治區(qū)氣象臺(tái)、阿拉善盟氣象臺(tái)不間斷開(kāi)展聯(lián)合天氣會(huì)商，根據(jù)任務(wù)節(jié)點(diǎn)滾動(dòng)制作發(fā)布著陸場(chǎng)逐日天氣預(yù)報(bào)。