今天是第11个中国航天日
当谈论航天任务时
你是否常会疑惑
太空近乎真空
航天员和航天器也要关心“天气”？
事实上
空间天气不仅真实存在
更直接关系到航天任务的成败
让我们一起走进空间天气的世界
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地面天气 vs 空间天气
我们日常所说的“天气”，指的是地球大气层内阴晴雨雪等现象，影响着人们的出行与生活。而“空间天气”的舞台，则是从太阳表面一直延伸至地球磁层的广阔空间。这里没有风雨雷电，却上演着由太阳活动主导的一系列剧烈物理过程：太阳风、高能带电粒子流、太阳耀斑、地磁暴……就连近年来频频登上热搜的极光，也是典型的空间天气现象。
简单说，地面天气管我们“出门在外”，空间天气管我们“遨游太空”。它没有天气的阴晴冷暖，只有“平静”和“扰动”，一旦空间天气“变脸”，航天器进入太空就相当于“裸奔”，几乎没有任何躲避余地，风险特别大。
2026年3月23日凌晨，漠河北极村出现极光。 图/郭昕宇
“坏天气”来了
航天器会遭遇什么？
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空间天气对航天器的直接影响
空间环境中的“坏天气”，对卫星、飞船、航天员造成的危害是多方面的。
对于运行在距地面大约200—600公里的低轨卫星，比如星链、空间站等，该区域存在极其稀薄的高层大气。正常情况下，大气阻力微乎其微；然而当地磁暴来袭，大量高能粒子注入高层大气，使其迅速加热并膨胀，导致低轨区域大气密度骤增数倍甚至数十倍。2022年，一次并不极端的地磁暴就曾造成多颗刚入轨、尚未完成升轨的星链卫星因阻力剧增而失控坠毁。对中国空间站而言，若未能提前预警并及时抬升轨道，将不得不消耗大量宝贵燃料以抵消突增的阻力，进而严重影响其在轨寿命。
太阳爆发释放的高能带电粒子具有极强穿透力，可直接穿透航天器外壳：轻则引发星载计算机“单粒子翻转”——类似电脑突然死机或数据出错；重则烧毁芯片与传感器，导致整星失效。而对航天员的威胁则更为严峻。若在出舱活动期间遭遇太阳高能粒子事件，穿透航天服的辐射剂量可能对人体造成不可逆的损伤，甚至直接危及生命安全。因此，航天员的出舱窗口选择，必须严格规避空间天气的危险时段，确保出舱安全。
太阳极紫外成像仪四通道太阳爆发动画 来源：国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）
此外，剧烈的太阳活动还会显著扰动地球电离层的电子密度分布。当测控信号或导航卫星的定位信号穿越扰动电离层时，会发生延迟、折射，甚至中断。这不仅会使全球导航系统（如北斗、GPS）的定位误差从几米扩大至数十甚至上百米，严重时更可能导致天地测控链路完全中断，使航天器“失联”，后果不堪设想。
️ 面对“太空风暴”
我们并非毫无防备
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️ 航天工程如何应对空间天气
面对这些潜在威胁，空间天气的监测与预报已成为航天任务不可或缺的“标准配置”。目前，我国已建成“天地一体化”的空间天气监测网络。天基方面，风云气象卫星、“羲和号”太阳探测科学技术试验卫星等持续对太阳活动进行高精度监视；地基方面，遍布全国的光学、无线电和地磁观测设备实时捕捉地球空间环境的细微变化，为空间天气装上了“千里眼”与“顺风耳”。
在轨风云气象卫星示意图 来源：国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）
在预报技术层面，我国已从早期的经验判断逐步迈入数值预报与人工智能模型应用阶段。预报员能够提前数日预测太阳耀斑爆发的可能性，计算太阳风暴抵达地球的时间，从而为航天任务提供精准的时间窗口期建议，相当于在太空中建立了专属的“气象站”。
空间天气预警符号 来源：国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）
航天活动关注空间天气，本质上就是敬畏自然、保障安全。现在我们的航天活动越来越多，低轨卫星星座规模越来越大，未来还要载人登月、探测火星，离不开对空间天气的把握。它看似遥远，却藏着航天事业的“安全密码”，读懂它、应对它，才能让我们的航天梦走得更远、更稳、更安全。
中国气象报社 出品
作者：郭建广
编辑：黄琬婷 丁继武
审核：崔国辉
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