日常生活中，我們習(xí)慣了出門要先看看天氣預(yù)報。其實在太空中也是如此——空間環(huán)境預(yù)報對保證航天員的工作、保障載人空間站的安全非常重要。

　　中科院空間環(huán)境預(yù)報中心承擔(dān)著空間環(huán)境預(yù)報的任務(wù)，不僅要為發(fā)射任務(wù)提供空間環(huán)境保障服務(wù)，還將開啟全天候的空間環(huán)境保障模式，不間斷地為我國載人空間站的在軌安全運行保駕護(hù)航。

　　影響載人空間站發(fā)射和運行安全的軌道空間環(huán)境主要是大氣環(huán)境、高能輻射環(huán)境和流星體環(huán)境等。這些環(huán)境的變化主要受太陽活動和地磁活動的制約。太陽活動是近地空間環(huán)境的擾動源，大的太陽爆發(fā)活動直接影響近地空間環(huán)境，如產(chǎn)生太陽質(zhì)子事件引起高能輻射環(huán)境的變化。地磁暴期間，高層大氣密度會迅速上升，導(dǎo)致低軌道上航天器的阻力增加，從而改變航天器的正常運行軌道，增大航天器定軌和軌道預(yù)測的誤差。

　　載人空間站各個艙段的發(fā)射期（2021-2022年）處于第25太陽活動周的開始和上升階段，太陽爆發(fā)活動的強度和頻次相對低一些。但是這并不意味著空間環(huán)境就可以平靜無虞了。太陽上的冕洞經(jīng)常連續(xù)幾個太陽自轉(zhuǎn)周（27天）引起地磁擾動，偶發(fā)的日冕物質(zhì)拋射也會時不時引起地磁暴。

　　最重要的是，載人空間站的運行期為10余年，將橫跨第25太陽活動周，甚至延長至第26太陽活動周。長期的在軌運行，工程任務(wù)將越來越復(fù)雜，將面臨更加復(fù)雜多變的空間環(huán)境要素威脅。

　　首先，空間站是一個大型航天器，導(dǎo)致其更容易遭受如空間粒子輻射、原子氧腐蝕、碎片撞擊等效應(yīng)，它在軌時間很長，這就使得空間環(huán)境效應(yīng)的累計效應(yīng)非常突出。其次，空間站要正常運行，必備一個高壓供電系統(tǒng)，太空中的等離子體環(huán)境會導(dǎo)致弧光放電、電流泄露等效應(yīng)突出。再次，空間站將一直運行在低軌道區(qū)域，大氣環(huán)境和碎片環(huán)境惡劣，軌道衰變、機械碰撞效應(yīng)更加顯著。對于航天員而言，需要常駐在空間站，并開展出艙、交會對接等航天活動，遭受空間輻射的概率大大增加。在空間站長期運行任務(wù)中，將包括核心艙、貨運飛船、載人飛船、實驗艙1、實驗艙2、光學(xué)艙等頻繁的發(fā)射和回收，航天任務(wù)重，要保障這些飛行任務(wù)的空間安全，需要的空間環(huán)境安全窗口更多。

　　預(yù)報中心早在天和核心艙發(fā)射前一年就進(jìn)入保障狀態(tài)，為有關(guān)部門提供了空間站任務(wù)期空間環(huán)境預(yù)報和影響評估分析。長達(dá)100多頁的分析報告，對空間站任務(wù)期的整體空間環(huán)境態(tài)勢及其對任務(wù)的可能影響進(jìn)行了全面的分析，為后續(xù)預(yù)報任務(wù)的制定和實行奠定了基礎(chǔ)。

　　自2020年6月以來，預(yù)報中心對現(xiàn)有的空間環(huán)境預(yù)報保障系統(tǒng)進(jìn)行了全面的升級和改造，重點增加了針對空間站軌道預(yù)報的支持產(chǎn)品和針對航天員輻射安全的預(yù)警評估產(chǎn)品，并于2021年1月完成了整個系統(tǒng)的建設(shè)和改造任務(wù)。

　　從天和核心艙發(fā)射前三個月開始，預(yù)報中心持續(xù)不斷地向工程有關(guān)部門提供空間環(huán)境預(yù)報報告，對發(fā)射窗口的空間環(huán)境狀況進(jìn)行精密的分析和預(yù)測，并分析空間環(huán)境可能對天和核心艙的影響，給出了精確的短期預(yù)報結(jié)論：太陽不會發(fā)生強爆發(fā)活動，地磁不會發(fā)生強擾動，預(yù)計發(fā)射窗口的空間環(huán)境是安全的。從4月29日天和核心艙入軌開始，預(yù)報中心進(jìn)入空間站在軌飛行空間環(huán)境保障任務(wù)狀態(tài)。空間環(huán)境預(yù)報員24小時值班，時刻監(jiān)視空間環(huán)境的變化，對太陽輻射、太陽質(zhì)子事件、地磁暴、大氣密度等空間環(huán)境要素進(jìn)行監(jiān)測、預(yù)報、警報和影響分析，及時報告空間環(huán)境態(tài)勢，評估空間環(huán)境變化對載人空間站可能帶來的威脅，協(xié)助空間站系統(tǒng)和航天員及時規(guī)避未知的空間環(huán)境危害，保障載人空間站的安全穩(wěn)定運行。

　　未來10年甚至更長時間，預(yù)報中心將每天提供空間環(huán)境預(yù)報產(chǎn)品，為載人空間站的安全運行、航天員出艙、交會對接、空間科學(xué)實驗等任務(wù)提供及時的空間環(huán)境預(yù)報信息，為載人空間站的運營和航天員長期駐留提供全生命周期的空間環(huán)境預(yù)報保障服務(wù)。

　　（作者：李志濤，系中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心副研究員）