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根据计划,备受瞩目的神舟九号飞船将于6月中旬在甘肃酒泉择机发射。它将执行我国首次载人交会对接任务,三名航天员将在天宫一号内进行试验操作,并停留10-20天,这将标志着我国航天技术的又一次跨越。据悉,我国载人航天发射大多在秋冬季,而“神九”则选择在夏季,天气条件是否会对发射活动产生影响?“神九”上天后还将在太空中停留一段时间,停留时间越长,空间危险性越高,目前空间天气的状况又如何?

杨建才,兰州中心气象台高级工程师,首席预报员,总工程师,在航天气象保障服务中做出了突出贡献。2011年曾参与了“天宫一号”和“神舟八号”发射的气象保障工作并担任前方现场保障小组组长。

 

张效信,中国气象局国家空间天气监测预警中心研究员,卫星气象中心空间天气室主任,博士学位。

空间碎片是空间天气中的一大杀手。“一颗10克的空间碎片撞击航天器时,它的撞击效果就和被一辆时速为100公里的轿车撞击的效果一样,后果将是灾难性的。”

“神九”问天 天气因素至关重要

神舟飞船之所以每次都是择机发射,选择好天气是一个关键因素,天气的好坏对于发射来说至关重要。

 

据兰州中心气象台首席预报员杨建才介绍,“在以前的保障过程中,飞船发射最适宜的天气状况就是没有大风、没有雨,云少且没有雷电,能见度要大于20公里。一般来说,地面风速要小于10米/秒;云层不宜太厚,否则会影响地面观测飞船飞行情况。”

 

除了要考虑地面的天气,飞船上天后还需关注空间天气,也就是30公里以上太空中的“天气”。卫星气象中心空间天气室主任张效信说,空间天气存在于地球与太阳之间,空间天气中的“风”是太阳风,“雨”是来自太阳的带电粒子雨;空间天气没有阴晴之分,但有太阳和地磁场的“平静”与“扰动”之别,空间天气不太关心“冷暖”,而特别注意太阳的紫外线和X射线辐射的变化。

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空间天气中的四大“杀手”

正如人们的生活受到自然界的风霜雨雪影响一样,静谧的太空也有着神秘莫测的“空间天气”。剧烈变化的空间天气状态对航天活动有着非常严重的影响,空间天气灾害可使航天器提前失效乃至陨落,通信中断,导航、跟踪失误,危害人类健康。

 

张效信透露,中高层大气密度及风场、电离层、辐射环境、空间碎片被称为空间天气中的四大“杀手”。

 

比如空间碎片,主要是指运载火箭箭体、废弃的航天器和因卫星老化或热应力而与主体分离的碎片。空间碎片在太空中的移动速度非常快,撞击时的动能十分巨大。张效信认为,通过技术操控躲开空间碎片并不难,此次神九发射,面临的空间碎片威胁机率与以往差不多,但是由于要完成两个航天器的对接任务,如果飞行轨道发生改变,天宫和神九将会“失之交臂”。

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“精细化”气象服务助力飞船上天

与“神八”不同的是,此次“神舟九号”与“天宫一号”交会对接后,还将开展相关的空间科学实验,预计航天员将在太空中停留一段时间。“而停留时间越长,空间危险性越高。”张效信透露。

 

为做好“天宫一号”与“神舟九号”载人交会对接任务气象保障服务工作,飞船的发射和运行期间,国家气象中心、国家卫星气象中心、内蒙古自治区气象局(着落场)、甘肃省气象局(发射场)等单位通力协作,制作气象保障服务专报,为发射活动提供准确预报及重要气象参考依据。

 

杨建才在采访中提到,目前,我们的气象服务保障在空间分辨率和时间分辨率都比以往更精细化,同时对风速、云量和雷电活动监测也实现了精细化。“这将助力‘神九’与‘天宫’的完美对接。”

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结语

我国发射“神九”与天宫一号交会对接,目的是为后续空间实验室提供技术工程论证。展望未来,我国还将再次发射天宫二号和天宫三号,完成小型空间实验室的搭建,建成自己的空间站,成为世界上继俄罗斯和美国之后第三个能独立建造空间站的国家。

 

而未来国际空间站的构建预示着空间中将会有越来越多的人类活动,空间天气对飞行方面的影响也将越来越受到关注。这就需要空间天气预报能提供实时、准确的空间天气信息。在我国,空间天气领域的专家学者一直在进行相关的研究与探讨,面对挑战,他们仍在不懈努力。

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