中國(guó)天氣網(wǎng)中國(guó)氣象網(wǎng)聯(lián)合報(bào)道 萬(wàn)眾矚目的神舟九號(hào)載人飛船將于6月16日18時(shí)37分在酒泉發(fā)射。中國(guó)氣象局國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心預(yù)計(jì),16日太陽(yáng)活動(dòng)水平較低,空間天氣總體平穩(wěn),對(duì)“神九”發(fā)射無(wú)不利影響。

中國(guó)氣象局國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,目前太陽(yáng)活動(dòng)較為平靜。預(yù)計(jì)16日發(fā)射期間,太陽(yáng)活動(dòng)為低到中等,有可能會(huì)發(fā)生中等耀斑;晚間地磁活動(dòng)可能會(huì)出現(xiàn)小擾動(dòng),電離層天氣平靜,對(duì)16日的發(fā)射沒(méi)有不利影響。

空間天氣總體平穩(wěn) 對(duì)“神九”發(fā)射無(wú)不利影響
中國(guó)氣象局國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心高級(jí)工程師 郭建廣

中國(guó)氣象局國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心高級(jí)工程師郭建廣表示,今年太陽(yáng)活動(dòng)已進(jìn)入上升階段。監(jiān)測(cè)顯示,2011年年底至2012年年初發(fā)生了多次的太陽(yáng)風(fēng)暴,惡劣空間天氣事件的頻次和規(guī)模都大大增加,總體上空間環(huán)境較前幾年要更為惡劣。

為了做好此次“神九”發(fā)射及運(yùn)行期間的空間天氣保障服務(wù),中國(guó)氣象局國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心從5月底便開(kāi)始針對(duì)“神九”任務(wù)特點(diǎn),制定服務(wù)方案,滾動(dòng)值班,加強(qiáng)值守,為有關(guān)部門(mén)提供針對(duì)性決策服務(wù)。從6月9日起,該中心每天制作兩期服務(wù)專(zhuān)報(bào),在發(fā)送給有關(guān)部門(mén)的同時(shí),還通過(guò)進(jìn)駐酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的蘭州區(qū)域中心氣象臺(tái)首席預(yù)報(bào)員趙慶云提供給發(fā)射場(chǎng)。此外,該中心還針對(duì)北京航天飛行控制中心的特殊需求,為其發(fā)送內(nèi)容更為詳盡的空間天氣專(zhuān)項(xiàng)服務(wù)公報(bào)。

針對(duì)此次服務(wù)的特殊性,西安衛(wèi)星測(cè)控中心組織中國(guó)氣象局國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心、中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)等8家單位的相關(guān)專(zhuān)家組成專(zhuān)家組,加密監(jiān)測(cè)“天宮一號(hào)”運(yùn)行軌道、碎片碰撞概率等情況。國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心首席預(yù)報(bào)員薛炳森研究員作為專(zhuān)家組成員,自6月6日便進(jìn)駐專(zhuān)家組,主要負(fù)責(zé)空間天氣預(yù)報(bào)預(yù)警、碎片碰撞概率計(jì)算等決策任務(wù)。

隨著發(fā)射日期的臨近,6月15日,該中心還就發(fā)射期間的空間天氣情況與中科院國(guó)家天文臺(tái)、云南天文臺(tái)、子午工程數(shù)據(jù)中心,以及中國(guó)科技大學(xué)的相關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行會(huì)商。

郭建廣告訴記者,“神九”發(fā)射、在軌運(yùn)行、與“天宮一號(hào)”對(duì)接、返回等一系列重要活動(dòng)主要受到輻射環(huán)境、高層大氣、電離層和空間碎片等四大空間天氣因素的影響。因此,在“神九”飛船的發(fā)射和運(yùn)行期間,特別是在交會(huì)對(duì)接過(guò)程中,需要對(duì)飛船運(yùn)行軌道空間環(huán)境狀況,及其可能對(duì)任務(wù)各系統(tǒng)的影響進(jìn)行細(xì)致分析并進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。

“神九”和“天宮一號(hào)”在運(yùn)行中隨時(shí)都可能遭受各種高能粒子的轟擊,例如強(qiáng)太陽(yáng)質(zhì)子事件期間、航天器穿越高能粒子通量較高的輻射帶期間,航天器上的微電子器件發(fā)生錯(cuò)誤的概率會(huì)明顯增加,對(duì)航天器的安全運(yùn)行造成影響。

“神九”和“天宮一號(hào)”將在距地面300多公里的低高度軌道上運(yùn)行,由于該處大氣密度較大,對(duì)航天器的阻力較大,航天器軌道高度和姿態(tài)的維持將明顯依賴(lài)于高層大氣的狀態(tài)。

電離層對(duì)“神九”和“天宮一號(hào)”的影響主要有以下兩種:一是對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航定位和測(cè)控的影響,其中,電離層閃爍會(huì)影響衛(wèi)星的導(dǎo)航定位;二是對(duì)短波通信的影響,短波信號(hào)會(huì)被電離層反射,當(dāng)短波通信所用頻率超過(guò)當(dāng)時(shí)電離層所允許的頻率時(shí),信號(hào)將穿過(guò)電離層,射向外太空,地面將接收不到信號(hào)。

“神九”和“天宮一號(hào)”運(yùn)行的區(qū)域?qū)儆诳臻g碎片密度最大的區(qū)域,與碎片的碰撞幾率隨著在軌停留時(shí)間的增長(zhǎng)而增大。來(lái)自空間碎片的撞擊對(duì)航天器運(yùn)行的可靠性和安全性構(gòu)成嚴(yán)重威脅,空間碎片與航天器發(fā)生撞擊,將會(huì)給航天系統(tǒng)帶來(lái)多方面的危害,在很多情況下,這些危害都是致命的??臻g碎片對(duì)航天活動(dòng)的直接影響主要針對(duì)航天器,各種不同尺寸的空間碎片會(huì)對(duì)航天器的不同部分產(chǎn)生多種類(lèi)型損害。微小碎片累積效應(yīng)會(huì)改變敏感元件的性能;撞擊產(chǎn)生的等離子體會(huì)破壞航天器供電系統(tǒng);航天器受較大空間碎片撞擊會(huì)導(dǎo)致穿孔、容器爆炸、破裂、甚至結(jié)構(gòu)解體。

面對(duì)四大空間天氣的影響,國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心將及時(shí)對(duì)可能發(fā)生的空間天氣變化進(jìn)行預(yù)報(bào)和預(yù)警,為規(guī)避和預(yù)防工作提供建議,從而保障飛船和航天員的安全。(作者:胡亞 張偉)