空间天气预报

俗活说:种田看水,行路看天,出门首先要了解天气,这样外出旅行才有备无患。今年秋天,我国“神舟”六号将再次升空做第二次载人航天飞行,一别两年的美国航天飞机也将于5月重起航天之旅。与我们外出旅游一样,这些航天飞行也要首先看好空间天气再做定夺。

  大气层里的天气现象以风雨为主,太空虽然没有风云变幻,可是各种看不见的危害更是暗箭难防,尤其围绕太阳发生的太空气象变化比地面的天气现象更激烈更危险。对于宇宙射线,宇航服的特异防护层可以像雨衣挡雨一样保护宇航员避开它的辐射,对付阴阳面之间巨大的温差,宇航服的空调系统会提供恒温保护,而对于来自太阳射线的各种威胁可就不那么好对付了。

  春节前,太阳连续发生十几次高强度粒子风暴形成的太阳耀斑,导致短波通讯中断。有统计表明火山爆发、地震、交通事故等都与这些耀斑有关。科学研究和实测数据表明,由太阳黑子活动引发的太阳风暴的强大辐射会严重伤害宇航员,其强度相当于做几百次X射线透视的辐射剂量。其中较典型的太阳耀斑会释放出巨大能量、电子辐射和高能带电粒子,影响到我们的主要是带电粒子,这些带电粒子很有可能打在卫星等航天器上,不但能穿透卫星内部造成永久性破坏,甚至切断电路传送,使卫星得到一些错误的指令,给载人太空船带来灭顶之灾,更不要说对舱外宇航员的伤害了。而太阳黑子的突然爆发,还会带来了紫外线的增加。紫外线会加热地球高层大气,由此造成一些大型航天器,如太空船改变原来的运行轨道,并与同样改变原有飞行轨道的太空垃圾相撞,还会影响通讯设施和地面输电线路的正常运行。

  科学家在预测太空气象方面已经取得了重大进展。法国国家科研中心高层大气物理所的罗比·布道克斯和芬兰气象学院的专家研究出一种新的探测方法,他们利用太阳高层大气物理观测站监视太阳背离地球一面黑子的活跃区域。由于太阳的自转周期为27天,这样在太阳黑子旋转到正对地球之前,科学家便可提前两周发出警报。太空存在着一种自由漂移的氢原子光谱线,而太阳的活跃区就是一个不停地,强烈而密集地发射这种光谱线的发光体。太空中其他的氢原子形同一块屏幕,处在太阳另一端的这些氢原子屏幕会反射由太阳背面活跃区发出的紫外线,当定位于地球与太阳之间的太阳高层大气物理观测站接收到这些紫外线时,就可以找出太阳背面的发射区,从而有效地预测什么时候太阳黑子的辐射量最强以及何时旋转至地球正面,提醒人们提前采取有效措施,降低对地球周围航天器的影响。

  天体物理学家们正在紧张地工作着。他们通过巨型天文望远镜和探测卫星,从每一个可能出现太阳风暴的角度观测着无垠的太空。美国国家航空航天局计划把一颗新型探测卫星送上太空,其目的就是用来追踪汜录从太阳到地球的风暴轨迹,及时做出预报,把太阳风暴造成的损害减低到尽可能低的程度。同时,他们与能源部等部门合作,还将把新型器材送上气象卫星以搜集预报空间天气的信息,力争在10年内达到准确预报空间天气的水平。目前,太空环境中心已开始在互联网上预报空间天气,网址是WWW.sec, noaa.gov。我国的空间天气预报也已经开始试播,今年5月中旬,中央气象台在一次正常天气预报之后,做了太阳黑子动态等简短的空间天气预报,为航天发射活动提供参考资料。但是要做出准确、全面的空间天气预报,正如专家所言,后面还有很长的路要走。

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