“太空天”的意思 你一定要懂得

　　太空天气是在地球周围的太空环境条件改变的观念。它与行星大气内的天气观念不同，涉及太空中的等离子、磁场、辐射和其他物质。太空天气受到太阳风的密度和速度，还有太阳风携带的等离子造成的行星际磁场(IMF)很大的影响。同时太空天气也会对地球大气层环境造成一定的影响。

　　太空天气 - 简介

　　太空天气源于太阳，一般指一切太阳活动，包括太阳黑子和太阳耀斑等，以及其为地球带来的影响。这些活动均会时刻出现不同程度的变化，时强时弱。太阳活动平静时是好天气，太阳活动频繁，可能影响地球上的通讯，导航和电力系统以及卫星和太空船的运作时，便是坏天气。

　　太空天气 - 天气现象

　　太阳周期

　　太阳活动是有周期性变化的。太阳周期是指大约十一年周期性的太阳黑子数量增加和减少。每一周期是从

　　太阳活动最低潮时算起。太阳周期的排序开始于十八世纪，而现在我们正处于第二十三周期。

　　太阳黑子

　　太阳黑子是太阳表面上的阴暗区域，一般成群出现。它拥有很强的磁场，而其温度则较其它地区低。太阳

　　黑子的数量通常用作太阳活动的指标。在太阳周期高峰时，太阳黑子的数量会明显增加，多达数百。

　　太阳耀斑

　　太阳耀斑是一种剧烈的太阳活动现象。太阳耀斑的出现，与太阳上某处地方急剧地放出电磁波及大量带电荷粒子(主要是电子)有关。这些电磁波能干扰地球的广播通讯及无线导航系统，而带电荷粒子亦能对航行中的太空船和人造卫星构成危险，也会使太空人处于较高辐射环境中。

　　太阳风

　　太阳释放巨大能量。其中部份能量以带电荷粒子形式高速传送开去，这便是太阳风。它的移动速度达到每秒数百公里。虽然地球上的磁场能将环绕地球的带电荷粒子困于其辐射带(VanAllenbelts)，一般能有效阻挡太阳风，但在猛烈太阳风情况下它可能受影响而变形，导致地磁暴的出现。

　　地磁暴

　　地磁暴起因是由于猛烈太阳风冲击地球，使地球磁场急速变形而造成的。它能严重影响无线广播及导航系统，瘫痪地上电力供应网络。在一九八九年发生的猛烈地磁暴，使加拿大魁北克省停电达九小时，有些美国卫星停止服务。在二零零三年十月，太阳上爆发强烈的太阳耀斑，引发近期最严重的地磁暴。在纭纭受影响的事件中，地磁暴使日本的一枚通讯卫星短暂停止运作。

　　极光

　　极光通常在高纬度的地区出现，它们与太阳风引致的地磁活动有关。当来自太阳的带电荷粒子(主要是电子)与地球大气层的空气粒子碰撞，生成不同颜色的光，这便是极光。极光的形状取决於带电荷粒子的移动方向及磁场的变化，而极光的颜色则视乎大气层的空气粒子状况。氧能释出绿光及红光，氮则释出紫红色光和蓝光 。

　　太空天气 - 影响因素

　　在太阳系内，太空天气受到太阳风的密度和速度，还有太阳风携带的等离子造成的行星际磁场(IMF)很大的影响。不同的物理现象与太空天气有关，包括地磁风暴和次风暴、范艾伦辐射带的活动、电离层的扰动和闪烁、极光和在地球表面的地磁的诱导电流。

　　日冕物质抛射和它们关联的冲激波经由压缩磁层和触发地磁风暴也是导引太空天气的重要驱动力。

　　被日冕物质抛射或闪焰加速的太阳高能粒子，也是太空天气的重要驾御者，它能经由感应电流危害到太空船上的电子设备，和威胁到太空人的生命。

　　太空天气 - 如何监测

　　由于太空天气源于太阳，世界多国的太空天气中心均使用特殊的卫星及望远镜来监测太阳活动。

　　太空天气 - 对地球的影响

　　太空天气在几个相关的地区对太空探索和发展发挥了深远的影响。不断变化的地磁条件可以造成大气密度的急剧改变，造成低地球轨道上太空船高度的堕落。由于太阳活动增强产生的地磁风暴会导致太空船上的检测器暂时失明，或是干扰到船上的电子仪器，或是太空环境的条件对设计太空船的遮罩和载人太空船的生命支援系统也是很重要的。磁暴也会影响到在高纬度上常态飞行的飞机，使受到的辐射总量增加。

　　地磁风暴 -强烈的太阳风扭曲地球磁场。由于电磁感应產生瞬间电流猛烈波动，能损毁变压器、电子仪器和导航设备。

　　太阳辐射风暴 -高能粒子和等离子流对太空人、极地航班的乘客和机组人员造成威胁。

　　无线电通信中断 -强烈X射线的电离作用扰乱地球的电离层，产生讯号闪烁(意即噪音、畸变失真和衰减)，干扰无线电通信。

　　一般来说，地磁风暴影响地球上的人类活动最大。太阳辐射风暴主要对那些高空飞行活动构成威胁，而无线电通信中断主要影响那些与航运或无线电通信有关的业务 。

　　太空天气 - 太空天气事件的例子

　　1859年9月2日，电报服务中断。

　　最著名的太空天气事件例子是发生在1989年3月13日魁北克水力的电力网络因为地球感应电流瓦解的事件。这个事件开始于一个变压器出现故障，然后导致大规模普遍的断电，至少持续了9小时，并有600万人受到影响。造成这个磁暴发生的事件是1989年3月9日的日冕物质抛射，太阳抛出了一些物质。

　　1994年1月20日的磁暴撞击了两颗加拿大的通信卫星AnikE1和E2，还有一颗国际通信卫星IntelsatK，使通讯暂时性的中断。

　　1997年1月7日的日冕物质抛射轰极了地球的磁层，使AT&T损失了一颗通信卫星Telstar401(价值$2亿美金)。

　　飞越极区的航线对太空天气别敏感，部分是因为联邦航空条例要求在飞行的全呈都需要可靠的通信。估计每次偏离极区的飞行都要多耗费$100,000美金的费用，有9家航空公司经营飞越极区的航线，即使有一些卫星的讯号受到干扰，接收机自主完好监测技术可以协助飞机仍然能接收到GPS的讯号。

　　在载人太空任务期间没有发生较大的太阳高能粒子事件。虽然，类似的大事件发生在阿波罗16号和阿波罗17号登月任务中间的1972年8月7日。高能量的粒子有可能轰极到没有地球磁场保护的太空人，若这些事件发生在这些任务进行的期间，有可能造成死亡或至少会危及太空人的生命。2002年4月12日，一次太阳高能粒子事件冲击到火星探测器Nozomi，导致大规模的失败。这个计划原本就已经比程序表落后了3年，最后终于在2003年12月被放弃。