2012年6月16日18时37分，备受瞩目的“神舟九号”载人飞船于酒泉卫星发射中心发射升空。18时56分，中国载人航天工程总指挥常万全宣布：“‘神舟九号’载人飞船准确进入预定轨道，发射圆满成功。”至此，气象人继护航“神舟五号”“神舟六号”“神舟七号”“神舟八号”和“天宫一号”之后，再度成功完成了神舟飞船发射气象保障任务。

　　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”上天后要在太空中停留13天，而停留时间越长，危险性越大，空间天气对于飞船又有哪些影响呢？

　　“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。

　　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20千米。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的飞行情况。

　　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30千米以上太空中的“天气”。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，是指太阳、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；所谓差的天气，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。

　　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。总的来说，空间天气中有四大“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。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。

　　电离层：从离地面60千米开始，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千千米高度的空间。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信系统，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。卫星通信主要使用超高频(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，影响通信质量，严重时可导致通信中断。所以，卫星发射时，如果电离层受到扰动，它将对星地通信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。辐射效应会造成人体细胞、组织乃至器官的辐射损伤，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舱，因此不用担心这个问题。

　　空间碎片：即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？专家表示，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，一般是8千米/秒，撞击时的动能十分巨大。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100千米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，就迅速作出判断。

　　“精细化”气象服务保障助力飞船上天

　　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。

　　专报包括发射场、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。特别是在交会对接过程中，国家空间天气监测预警中心还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预报。

　　此外，还有发射场、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。

　　目前，我国的气象服务保障在空间分辨率和时间分辨率上都比以往更精细化，同时对风速、云量和雷电活动监测也实现了精细化，这助力了“神九”与“天宫”的完美对接。

　　结束语

　　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3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。恶劣的空间天气可能对空间、地面的高技术系统造成严重影响，而且这种影响一旦产生，代价将十分昂贵且难以短时弥补。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。