新华全媒+|太空中也有天气?——在第六个“中国航天日”里探秘“太空天气”

新华社南昌4月24日电(记者范帆 彭昭之)“太空里也有天气变化吗?”“宇航员在太空中需要看天气预报吗?”“太空里的天气对我们生活有影响吗?”……

第六个“中国航天日”到来之际,国家卫星气象中心/国家空间天气监测预警中心工程师韩大洋来到南昌市湾里一中,为这里的学生们带来了一场关于空间天气的科普讲座(www.mingzuo.net)。

面对遥远未知的浩瀚宇宙,学生们发出了一连串的问题,借着这个机会,他们跟随韩大洋的讲述,一起探秘太空中的“风云变幻”。

4月23日,在南昌市湾里管理局湾里一中,韩大洋向同学们展示月球照片。新华社记者 彭昭之 摄

众所周知,地球上刮风、下雨等天气变化,大部分是因为大气活动而产生的,而在遥远的太空里,太阳则是所有空间天气现象的“始作俑者”。

一旦太阳开始“耍脾气”,引发的第一种太空“天气”就是耀斑。耀斑是太阳以光能的形式短时内大量释放能量的过程,爆发时太阳大气局部突然变亮,能量之强堪比数亿颗百万当量的核弹一同引爆。耀斑爆发后,太阳软X射线大大增强,会对人类的航天器和空间活动造成影响。因此,对于空间天气领域而言,对耀斑的预报预警以及耀斑发生时产生的各类辐射是需要重要关注的内容。

第二种是高能带电粒子流。伴随着太阳耀斑,一同被太阳释放的还有无数高能带电粒子,如果说太阳耀斑是“魔法攻击”,那么高能带电粒子流则是“物理伤害”。这种粒子体积小,但速度极快,可以直接穿透人造航天器,只留下不得不进入安全模式重启的卫星在宇宙中飘摇。

第三种是日冕物质抛射,它是太阳活动区突然爆发,将大气物质大规模集中抛射而形成的。日冕物质抛射就像太阳对着地球打了一个喷嚏,喷射出携带磁场的物质进入到日地空间中,进而影响地球磁场甚至发生磁暴,造成电网故障、卫星导航失灵等不利影响。但是由于这一过程的速度相对较慢,抛射物质飞到地球需要花上一些时间,人类可以对其进行预测,所以在预报中准确确定日冕物质抛射发生的位置、行进方向以及何时到达地球,就显得尤为重要。

因此,当太阳将巨大的能量和物质抛向地球时,就有可能引起地球空间环境发生灾害性变化,会给人类生活带来巨大影响。历史上曾经多次出现空间天气灾害事件,导致卫星姿态失去控制、无线电通信中断、导航系统失灵等事故。

“随着地面组网观测不断完善,以及开展境外建站与国际间数据交换合作,我国已初步具备全球监测能力。同时,借助风云系列气象卫星等,我国空间天气监测预警能力有望全面提升。”韩大洋说,目前国家空间天气监测预警中心已经具备对从太阳活动到近地空间环境做出不同时间跨度预报的能力,服务产品在嫦娥工程、天宫和神舟系列飞船等重大航天任务发射、交会对接、在轨运行等关键保障任务中发挥了重要作用。

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