我不是CIA，我是空間情報局！生於國家空間科學中心，隸屬天宮二號
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導言
距離官方公布的發射時間越來越近，天宮二號——這個我國第一個真正意義上的太空實驗室，也開始頻頻走進人們的視線。
可是如果在準備階段，不及時關注空間環境的狀態變化，那麼輕則有可能造成航天器材料性能下降，重則也有可能會造成隕落的風險哦。
那麼問題來了，我們該如何準確的獲取空間天氣和環境的變化呢？這就要隆重介紹我們的「空間情報局」了，它由中科院國家空間科學中心空間環境探測研究室研製，作為太空中實時的天氣監測系統，保障「天宮二號」的安全~
空間環境：不關心天氣？可能有隕落的風險
不可否認，地上的人類所關心的「全球變暖」、「明天是否有狂風暴雨災害」、「空氣質量怎樣？有沒有霧霾」，等等這些問題，太空上的確不存在。
不過，宇航員和航天器，進入太空後，卻同樣要面臨一個充滿威脅的 「世界」。這個世界就是航天人所常說的空間環境，用兩個關鍵詞來說這個環境，一個是輻射，一個是大氣。
輻射，大家都不陌生，譬如福島核輻射問題曾經引的恐慌。在太空中，能量很高的帶電粒子輻射可能導致航天器材料性能下降或損壞，也可能破壞宇航員的器官組織，嚴重時甚至有生命危險。
現實是，宇航員和航天器要進入的位置，正好是一個包括質子、電子、中子等等各種高能帶電粒子所組成的輻射環境。
日地空間環境示意圖
現在說說另一個，大氣。大氣還能有危險？是的。因為阻力。一方面，大氣阻力有可能導致航天器軌道下降，甚至壽命降低，大氣的擾動，還會讓航天器定軌精度下降。要知道精度一旦出現問題，對太空生存可是致命的。
另一方面，大氣中的氧原子具有很強的氧化能力，它能剝蝕航天器表面材料，從而使其性能下降。而且，微小的顆粒附著在航天器表面，特別是光學器件表面，還會引起器件的污染，性能減弱等。
空間環境對技術系統的影響
空間環境保障師：空間情報局
那麼，怎麼準確獲取空間環境的變化呢？這就要靠標題里的這哥們兒：空間情報局。它由中國科學院國家空間科學中心 空間環境探測研究室研製，實時監測輻射環境和軌道大氣環境，也就是前面提到的那兩個關鍵詞。它為天宮二號成功發射保駕護航，作用是不可小覷滴~
那麼現在就說說這個空間情報局，其實就是個空間環境系統，由3台儀器組成，分別是帶電粒子輻射探測器、軌道大氣環境探測器和空間環境控制單元。怎麼樣？和前面的關鍵詞都能一一對應上吧。
軌道大氣探測方面，目前國際上尚未有將大氣密度、大氣成分、微質量集成的綜合探測器，因此可以說，天宮二號的軌道大氣環境探測器這種集成的綜合探測器，在國際上也屬先進水平。
空間環境預報者：空間環境預報中心
當然，中國科學院國家空間科學中心將空間情報局做好了，還需要一批人來進行預報，這些人可稱為太空天氣的預報者，他們就是隸屬於空間環境預報中心的科研人員，他們不是繼承者，而是天宮二號的空間環境預報者。
「碎片來了，太陽風暴來襲，請注意！」他們會這麼說嗎？這倒沒準兒，至少，高能帶電粒子、等離子體、中高層大氣、電磁輻射、引力場、電場、磁場、流星體和碎片等等，這些都是他們時刻盯著的對象。
空間環境保障業務技術系統中航天員出艙保障模塊
對了，這裡要透露一點的是，天宮二號任務期處於第24太陽活動周的下降年。 在太陽活動周下降年，仍可能出現強太陽風暴，例如在第23太陽活動周的下降年，就爆發了著名的萬聖節太陽風暴。
針對這一問題，預報者們，早在2015年就提交了近10份技術報告，對天宮二號任務期的太陽、地磁、中高層大氣、電離層、空間輻射等環境及其影響做了分析和預測。大家可以留意一下這個時間跨度，也從另一個側面反映出空間的天氣預報的「尺度」有多大。
太空預報：一問一答
好了，說完了這麼多，有的人懶得看這一坨坨的文字，那就來一個簡單粗暴的一問一答版！
Q：據說天宮二號有個「空間天氣預報」，很好奇，什麼是「空間天氣」？
中科院空間環境預報中心：我們能感受到的陰晴冷暖，都發生在地球對流層之內，就是我們平時所說的天氣。除此之外，介於地球對流層與太陽之間的空間環境的變化，就是空間天氣。
Q：空間天氣也會下雨或下雪嗎？
中科院空間環境預報中心：空間天氣主要受太陽活動的影響。它雖然也有好壞之分，但並不是傳統天氣中的雨雪，我們一般用「平靜」 和「擾動」「空間暴」來形容，惡劣的空間天氣一般稱為「太陽風暴」。
Q：發射宇宙飛船和空間天氣有什麼關係呢？
中科院空間環境預報中心：關係很大！當空間天氣很平靜的時候，宇航員可以離開宇宙飛船，安全地出艙活動。空間天氣有擾動，比較惡劣的時候，就會給宇宙飛船和宇航員帶來影響，嚴重的還會威脅到宇航員的生命。
Q：能舉幾個例子嗎？
中科院空間環境預報中心：對於載人航天活動來說，主要是太陽質子事件的輻射環境會危害到宇航員的身體健康以及飛行器的安全。另外，高層大氣密度的增加則會使航天飛行器的軌道下降。
Q：可否詳細說說什麼是太陽質子事件？
中科院空間環境預報中心：當太陽活動比較劇烈時，常常噴射出大量的高能帶電粒子，到達地球附近，就形成了太陽質子事件。太陽質子事件對航天器和航天員會產生輻射損傷。受到輻射的航天員，健康會受到影響，甚至有生命危險。航天器被輻射以後，各種材料加速退化，電子設備可能會被損壞。所以，航天器上採取多種措施，加強抗輻射能力。航天員出艙活動時也需要規避太陽質子事件。
Q：空間輻射真可怕！
中科院空間環境預報中心：不用太擔心，我們的工作就是實時監控空間天氣，定期做空間天氣預報。一旦預測到可能發生強太陽質子事件，航天員就會收到消息啦。這種時候，藏在太空艙里最抗輻射的位置，是宇航員的最佳選擇！
Q：空間天氣預報太重要了！
中科院空間環境預報中心：是的。尤其對於載人航天，我們首先要保障宇航員的安全。所以，如何幫助宇航員盡量減少輻射損傷，降低他們的危險，就是我們要做的。
Q：對地球有影響的惡劣空間天氣主要就是太陽質子事件？
中科院空間環境預報中心：不是的。除此之外，還有地磁暴等惡劣空間天氣，我們統稱為「太陽風暴」。歷史上曾發生過多次對人類社會有很大影響的太陽風暴。例如2003 年10 月底至11 月初，太陽發生了一系列強烈的爆發活動，引發了最大級別的地磁暴。因爆發期間正值西方萬聖節前後，故命名為「萬聖節太陽風暴」。這次太陽風暴使一些人造衛星的電子線路徹底損壞。
Q：什麼是地磁暴呢？
中科院空間環境預報中心：地磁暴是由於猛烈的太陽風撞擊地球磁層引起的，是一種惡劣的空間天氣現象。地磁暴的出現，會改變航天器的正常運行軌道，增大航天器定軌及軌道預測的誤差。所以對地磁暴的準確預報，是空間天氣預報中重要的一項工作。
來源：來點科學
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