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“神舟十号”的太空守护者

来源:中央气象台发布时间: 2021-07-22 20:30

  6月11日17时38分,“神舟十号”载人飞船成功发射,3名航天员升空并访问“天宫一号”,中国气象局国家空间天气监测预警中心作出的空间天气预报也成为“神舟十号”在太空的重要守护。其实,地球的周围并非像我们看到的那样空空如也,在大气层的保护下,我们避免了与绝大多数空间天气的直接接触,只有在两极附近,才能窥见太阳剧烈活动的一斑。而对翱翔于太空中的“神舟十号”而言,空间天气就如同我们平时所经历的风雨雷电一般,成为最普通同时也最迫切需要预报的“身边的天气”。

  据了解,6月14日,太阳活动水平低,爆发中等(M级)以上耀斑的可能性低;地磁活动以平静为主,对“神舟十号”与“天宫一号”在轨运行无不利影响;电离层天气总体平静,对测控、星地通信不会产生干扰。

  什么是空间天气预报

  太阳,作为距离地球最近的恒星,就像一个不断喷发的原子弹,把各种物质、高能粒子以及磁场等源源不断地抛射出来,它们不断冲击着地球的磁场和电离层,从而对地球周围的空间天气产生巨大的影响。

  国家空间天气监测预警中心空间天气预报台台长薛炳森告诉记者:“空间天气扰动的源头就是太阳,我们通过跟踪分析太阳表面黑子活动区的结构、辐射特征、磁场构型等,能够预测其未来爆发耀斑、喷出物质的可能性;研究分析太阳表面的冕洞的发展,可以预测未来若干天地球附近太阳风的状况,然后通过模型计算各种来自太阳的扰动传播到地球以及地球附近空间环境的变化,包括高能粒子环境、地磁场、电离层、高层大气等。这就是基本的空间天气预报过程。”

  就像天气预报那样,空间天气预报也是基于人类对空间环境的不断监测,从而对其增加了解和认识,掌握其一定的变化规律,然后通过对以获得的数据进行分析,给出空间环境的未来变化趋势的预测。当然,因为太阳活动的重要性,所以监测太阳黑子、冕洞、日珥、耀斑等太阳活动现象则是空间天气预报中极为重要的内容。而与普通天气预报略有不同的是,空间天气预报还将进一步地为服务对象提供更详细的预警信息和行为指导。

  空间天气预报能为“神十”做什么?

  随着航天技术人员对空间天气影响的认识的加深,人们对空间天气的不利影响都采取了相应的应对措施。因此,空间天气服务在“神舟十号”发射运行保障工作中的作用就是:在对空间天气状态预报的基础上,合理估算空间天气对飞船各系统的影响,指导相关部门采取正确的应对措施,减低空间天气扰动的影响。

  在总结“神舟九号”保障任务的经验的基础上,国家空间天气监测预警中心进一步明确了用户的需求,设计出与任务接轨的产品,并固化产品制作流程,形成标准的预报产品。针对本次任务的特点,该中心除了提供常规的太阳、地磁和电离层预报产品外,还向有关用户提供重点空间天气中期滚动预报、高层大气环境预报、电离层TEC现报等产品。

  “本次空间天气保障任务较以往各次‘神舟’飞船保障任务,突出特点是是预报的标准化。”薛炳森说。在预报分析、预报产品制作、产品检验和过程监督等方面,国家空间天气监测预警中心形成了一系列制度和落实到文字的规范。此外,本次服务产品的针对性更强,预警中心在空间天气保障系列产品的基础上,针对任务详情,与用户进行多次沟通,最终确定了本次任务的产品;另外,随着预警中心业务能力的提升,本次任务中开展了太阳活动、地磁活动的中期预报,形成了支持用户任务过程设计的能力。