编者按：太空如海，亦有暗流。一次太阳耀斑爆发，足以令卫星失联，将航天员置于辐射险境。空间天气如何左右航天器的安危？为何“星链”会骤然陨落，出舱活动须择日？星辰征途，安危系于毫厘。中国气象科技正悄然为太空织就一张无形的“防护网”，为每一次发射精准锁定最佳窗口，为空间任务构筑坚实屏障。值此第十个中国航天日来临之际，《科普看台》邀您一同走近这场浩瀚深空中的无声较量——走近那看不见的风暴，以及那些看得见的守护。

    专家顾问：

    国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）空间天气预报台台长 郭建广

    国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）空间天气技术研发室处长 宗位国

    航天活动为何需关注空间天气？

    当人们谈论航天任务时，常会疑惑：太空近乎真空，为何还要关心“天气”？事实上，太空并非空无一物——空间天气不仅真实存在，更直接关系到航天任务的成败、航天器的安全，乃至航天员的生命安全。

    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。

风云四号C星太阳极紫外成像仪四通道太阳监测图像 国家卫星气象中心（空间天气监测预警中心）供图

    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。

    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。

    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”。

    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。[郭建广，国家卫星气象中心 （国家空间天气监测预警中心） 空间天气预报台台长]

    给太阳做 CT为地球织网

    一次普通的太阳耀斑爆发，就能将相当于数十亿颗氢弹的能量抛向宇宙。这些高能粒子和电磁辐射穿越1.5亿公里，直奔地球而来。它们能让卫星“失明”、电网“瘫痪”、通信中断，甚至让跨极地飞行的乘客多承受一次剂量约等于常规 X光检查的辐射。

    面对这片看不见的战场，谁来守护我们的天空？国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心，以下简称“卫星中心”）的答案是：织一张从太阳到地面的“监测网”，造一颗洞察太空的“智慧脑”，把预警信息送达每一个需要的人手中。

    给太阳做“CT”：从口径1.8米望远镜开始

    要预测空间天气，先得看清太阳的“脸色”。

    目前，卫星中心已建成我国首个覆盖太阳、行星际、磁层、电离层和中高层大气的“天地协同”空间气象观测网。

   图为2026年4月19日太阳日冕图像 国家卫星气象中心（空间天气监测预警中心）供图

   在地基方面，一张精密的监测网络遍布全国。其中，一台国内口径最大的1.8米高分辨率多波段太阳望远镜正日夜注视着这颗恒星。它能同时捕捉太阳的磁场变化、光球活动，以及色球和射电波段的微妙信号。电离层垂测与斜测监测网拥有17套测高仪，临近空间监测网则由流星雷达、激光雷达、气辉成像仪等设备组成。这张网的“眼力”相当精细——地基电离层和中高层大气观测的水平分辨率分别约750公里和830公里。

    而在太空，风云卫星不仅是气象观测的主力，也是空间天气监测的“排头兵”。目前，卫星中心已开展第三代气象卫星空间天气观测体系论证，新一代极轨卫星的空间天气观测载荷研制有序推进，多台关键仪器已交付卫星总体。

    给太空做天气预报：“风云太空”精准预测

    有了观测数据，如何精准预判空间天气的“风吹草动”？

    如今，新一代集约高效、精准智能的空间天气预报业务平台——“风云太空”系统已正式投入业务运行，我国空间天气预报实现了从传统经验统计向“数值预报+人工智能”双轮驱动演进。

    “风云太空”系统能力全面，覆盖了从太阳、行星际到磁层、电离层、热层共“五区”，以及从临近、短时到中长期、气候的“五时”预报。它集成140余种业务算法，建成我国第一代全链路空间天气数值预报业务系统，实现了国际首个业务化空间天气链式数值模型和链式 AI模型“风宇”的业务应用。

    预报准不准，数字说话：目前耀斑短临预报准确率达到85.5%，太阳 F107指数短期预报准确率达82.7%，自研的事件特征识别算法命中率可高达95%。2023年3月1日，空间天气预警正式纳入国家预警信息发布体系，卫星中心首次向社会发布耀斑预警提示信息。在应对近20年来最强地磁暴事件期间，

    “风云太空”系统精准预测地磁暴强度与影响时段，并通过国家突发事件预警信息发布系统发布地磁暴红色预警，为航空航天、电网、通信等领域提供了关键的决策支持。

    服务“空天地海”：从国际航空到漠河极光

    这些看似遥远的“太空天气预报”，正在走进普通人的生活。

    你可能想不到，空间天气和旅游经济挂上了钩。在黑龙江漠河，极光不再是可遇不可求的运气——卫星中心联合当地气象部门推出的极光预报，让“追光”有了科学指引。2024年，漠河接待游客358.4万人次，旅游收入33.1亿元，同比分别增长81%和84.9%。科技的温度，转化成了民生的热度。

    更大的担当在全球舞台。卫星中心作为国际民航组织指定的全球空间天气中心，用这套系统为世界各地的航班提供着标准化保障服务。从电离层扰动对导航信号的影响，到跨极区飞行的辐射风险评估，中国方案正为全球航空安全贡献力量。

    从太阳望远镜里的一束光，到手机导航上精确到米的位置服务，从极地夜空的绚烂极光，到民航客机的安全航路——这张由天基卫星和地基台站织成的空间天气“防护网”，正在将来自1.5亿公里外的太阳问候，化作守护地球家园的温暖回应。（黄琬婷）

空间天气预警符号有哪些？

 （责任编辑：何长剑）