【访谈】神九飞天 天公是否作美？_中国气象局
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神九飞天“会”天宫 天公是否作美？
来源：中国天气网&&
发布时间：日16:09分享到：
　　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？
　　访谈嘉宾：
　　杨建才，兰州中心气象台高级工程师，首席预报员，总工程师，承担中短期预报的技术把关和相关的科研工作，长期工作在短期预报业务第一线，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。
资料图片：兰州中心气象台总工程师杨建才
　　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。曾参加过美国NSF项目、NASA项目、Air Force项目、国家自然科学基金项目等各大项目以及国家“地球空间双星探测计划”。近年来发表在国内外核心学术刊物上的论文30余篇。
中国气象局卫星中心空间天气室主任张效信（摄影：黄德利）
　　根据计划，神舟九号飞船将于6月中旬择机发射。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。
　　空间天气同样也有好、差和恶劣之分。所谓好的空间天气，指太阳、行星际空间、磁层、电离层、高层大气处于平静的状态，有利于运载火箭发射和卫星正常运行；差的天气，是指上述区域具有不同程度的扰动；而恶劣的空间天气，就是各种“空间暴”，如强的日冕物质抛射、大耀斑、高速太阳风、磁暴、亚暴、电离层突然骚扰等。
　　据悉，“神舟九号”初步定于6月16日在酒泉发射，那么目前酒泉天气如何？专家表示，目前来看，太阳活动水平低，爆发中等以上耀斑的可能性低；地磁活动平静，高层大气稳定，对“神舟九号”发射和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。预计6月16日酒泉的地面天气晴好，空间天气平稳，利于发射活动的进行。
　　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。”张效信总结了空间天气中的四大“杀手”。
　　中高层大气密度及风场：中高层大气的密度和风场会直接影响航天的轨道定位、轨道衰减速率和在轨寿命。密度增加，航天器面临的风阻将会增加10－100倍，飞船的速度就会慢下来，严重的时候会导致飞船短时间内变轨，无法在原先预定的轨道上飞行，甚至坠毁。
　　例如1981年，美国哥伦比亚号航天飞机首次飞行遇到大磁暴，导致轨道下降速度比预计快60%，幸好及时采取措施才幸免于难。“所以对于航天器来说，高层大气密度的预报较化学损伤（原子氧）效应更为重要。”张效信说。
　　电离层：从离地面60公里开始，部分大气分子被太阳电磁辐射、粒子辐射电离，形成一个由电子、正离子和负离子以及中性粒子组成的空间电离介质区域，我们称这个存在于高层大气中的电离介质区域为电离层。电离层一直延伸到大气层外缘几千公里高度的空间。电离层的电子浓度不仅有昼夜、季节的变化，而且还随着纬度和太阳活动而变化。
　　任何以电磁波方式传输信号的通讯系统，都会受到电离层天气变化的影响。短波通信就是靠电离层反射实现的。卫星通讯主要使用超高频(UHF)和甚高频(VHF)信号，属短波通信，这两个频段的电磁波在穿透电离层时，电离层闪烁会使信号的振幅、相位和到达角都发生随机起伏，影响通讯质量，严重时可导致通讯中断。所以，卫星发射时，如果电离层受到扰动，它将对星地通讯和卫星的定位产生极大的影响。
　　辐射环境：在空间天气中，由太阳活动产生的高能粒子要是发起飙来，后果将是不可估量的。“它就像炮弹一样会破坏飞行设备，影响航天器器件及对接任务。即使在没有突发性的空间天气事件发生时，低轨卫星在穿越南大西洋异常区时也会受到强烈的粒子辐射。在地球轨道上飞行的太空船每次都要定期穿过这个地带，在此区域发生的异常事件非常多，因此，南大西洋区被称为太空船飞行的危险地带。”
　　太空中大量的高能粒子会产生很强的辐射，对人类的危害就像核辐射对人类的危害。地球的大气层和磁层对地面上的人们可以起到足够的保护作用，但太空中的航天员则缺少这种保护屏障，面临潜在的辐射危害，因此航天员无论男女一般都挑选已婚已育的。如果航天员在空间辐射的高峰期走出航天器，就有可能因粒子的袭击而受伤甚至死亡。辐射效应会造***体细胞、组织、乃至***的辐射损伤，辐射损伤的严重程度与辐射剂量大小有关。为了保证航天员的安全，在空间工作的航天员有严格的辐射剂量限值。
　　航天活动应该尽量避开恶劣的空间天气事件，遇到恶劣空间天气事件时，应采取措施使恶劣空间天气事件的影响降到最低。这次“神九”飞行活动航天员不会出仓，因此不用担心这个问题。
　　空间碎片：简称残留在太空中的太空垃圾。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。空间碎片的大小差别极大，小的只有微米量级，大的可达数十米。
　　如果在太空中遇到空间碎片怎么办？张效信说，“空间碎片必须提早判断，等到航天员发现碎片临近，就来不及了。对于空间碎片我们有相关的监测预警预报，为的就是避免航天器和空间碎片发生碰撞。”空间碎片在太空中的移动速度非常快，运动速度一般是8公里/秒，撞击时的动能十分巨大。张效信打了个比方，“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。”
　　对付空间碎片，目前最有效的办法就是躲开它们。但这不是由航天员完成的，而是由地面控制。工作人员会时刻关注，一旦发现可能会撞击到航天器的碎片，迅速作出判断。“至少得提前几小时改变飞船的飞行轨道。”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”。
　　“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、甘肃省气象局（发射场）、内蒙古自治区气象局（着落场）等单位通力协作，制作气象服务专报，为发射活动提供准确预报及重要气象参考依据。
　　专报内容包括发射场、着落场的中短期预报、短时临近天气预报，如发射场的天气现象，最高、最低温度，10米、100米高度的风速风向，雷电活动，能见度等数值预报产品。特别是在飞船交会对接过程中，国家空间天气监测预警中心还将对飞船运行轨道空间环境状况，及其可能对任务各系统的影响进行细致分析和准确的预报。
　　此外，还提供发射场、着落场区域的卫星、雷达等探测资料及气候背景分析材料，空间天气预报和空间目标碰撞预警服务等。
　　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。”
　　（来源：中国天气网 作者：刘? 责任编辑：叶海英）
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　　景海鹏景海鹏简历　　景海鹏，男，汉族，山西省运城市人，中?共?党员，硕士学位。1966年10月出生，1985年6月入伍，1987年9月入党，现为中国人民解放军航天员大队特级航天员，大校军衔。曾任空军某师某团司令部领航主任，安全飞行1200小时，被评为空军一级飞行员。1998年1月正式成为我国首批航天员。经过多年的航天员训练，完成了基础理论、航天环境适应性、航天专业技术、飞行程序与任务模拟训练等8大类几十个科目的训练任务，以优异成绩通过航天员专业技术综合考核。2005年6月，入选神舟六号载人飞行任务乘组梯队成员。2008年9月，执行神舟七号载人飞行任务，获得圆满成功。2012年3月，入选神舟九号任务飞行乘组。
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