從無人實驗飛船到模擬載人飛行，從多人多天飛行到圓夢太空行走,，短短10多年間,，我國航天實現了一個又一個歷史性跨越。而隨著長征二號F運載火箭的即將再次沖天而起,，把“天宮一號”送入太空,，我國航天向載人空間站時代邁進。
“天宮一號”是什么,？去太空做什么,？天氣會對發(fā)射產生哪些影響？即將“一飛沖天”的“天宮一號”引發(fā)了人們對遙遠太空的熱情和無限猜想,。本網專訪中國氣象局國家空間天氣監(jiān)測預警中心研究員張效信博士,，為您一一解讀。
張效信,，中國氣象局國家空間天氣監(jiān)測預警中心研究員,，衛(wèi)星氣象中心空間天氣室主任，博士學位,。曾參加過美國NSF項目,、NASA項目、Air Force項目,、國家自然科學基金項目等各大項目以及國家“地球空間雙星探測計劃”,。近年來發(fā)表在國內外核心學術刊物上的論文30余篇。
“天宮一號”已成為另一個象征,，標志著我國太空技術能力的不斷提升,，是中國太空實力增長的最新力證。它將推動我國成為繼美國和俄羅斯后世界上第三個建立宇宙空間站的國家,，為我國航天強國的地位奠定基礎,。
“天宮一號”發(fā)射在即 問天之旅開啟航天新時代
舉世矚目的“天宮一號”并非真正的空間站，而是用于試驗我國未來空間站項目所需技術的首個太空試驗平臺，設計壽命兩年,。張效信介紹,，“天宮一號”也被稱為目標飛行器，顧名思義,，就是那個在太空被追逐的目標,，先行出發(fā)后遨游于太空，等待著它的伙伴神舟飛船與之親密接觸,，為最終建設空間站探出一條“天路”,。
實際上，“天宮一號”本身是一個空間實驗站的雛形,，重量（8噸）和神舟七號差不多,，主體為短粗的圓柱型，直徑比神舟飛船大,，前后各有一個對接口,。采用兩艙構型，分別為實驗艙和資源艙,。
如果“天宮一號”發(fā)射成功,，將為實施航天器空間交會對接飛行試驗、突破和掌握交會對接技術提供交會對接目標,，初步建立長期無人在軌運行,、短期有人照料的載人空間試驗平臺，為空間站研制積累經驗,。
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航天技術難點——“空間交會對接”怕“追尾”
張效信風趣地比喻,，空間實驗室就像是一座空間大廈，是在太空軌道上逐步組裝起來的,。當各種部件在地面上設計完成以后,，借助“機器手”，也就是能夠進行大運載的火箭把大的部件送入到太空,。
建設天宮一號空間實驗室最關鍵的部分就是“空間交會對接”技術,。“要想在太空當中實現兩個航天器的對接的確并非易事,?！睆埿耪f。太空中的空間實驗室和航天飛機都是高速運行,，時速達28000公里以上（每秒差不多將近8公里）,。“在對接時,，需要兩個航天器的軸線在同一條直線上,，并且相對速度要接近零,，這就好比是兩輛急速行駛的汽車，要始終保持1米的距離不追尾,，難度顯然非常大。而且相關各艙室的氣體不能泄漏,，艙與艙之間要‘天衣無縫',，接合時需保持平穩(wěn)，不能劇烈晃蕩,，這就像是在太空‘擰螺絲’,。 ”
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什么是空間天氣？對太空運行有什么影響,？
“常說的雷電暴雨等都屬傳統(tǒng)天氣,，而空間天氣領域等于是我們傳統(tǒng)氣象的一個擴展，指30公里以上太空中的‘天氣’,。
如同天氣有好有壞一樣,，空間天氣也有好壞之分。影響“天宮一號”安全運行的空間天氣要素主要有：高層大氣阻力,、高能帶電粒子,、電離層擾動和空間碎片碰撞，它們造成的有害效應包括：單粒子事件,、表面和深層充電效應,、總劑量效應、軌道衰變,、姿態(tài)改變,、定軌誤差、通訊中斷和碎片撞擊等,。因此,，在飛船的發(fā)射和運行期間應當對這些空間天氣要素進行連續(xù)的監(jiān)測和預報，對可能發(fā)生的嚴重空間天氣擾動事件做出警報,，保障飛船的安全,。
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氣象人“把脈”空間天氣 保駕護航
張效信說,，發(fā)射“天宮一號”對天氣沒有區(qū)別于其他衛(wèi)星的特殊要求，除非氣象條件非常惡劣,，一般可以進行發(fā)射,。
“在空間天氣中，我們一般用平靜或擾動這樣的詞匯來形容,。相對平靜的空間天氣和天氣環(huán)境有利于發(fā)射進行,?！?/P>
“目前太陽活動正處在急速上升階段，惡劣空間天氣事件頻次和規(guī)模都將顯著上升,，飛船將面臨惡劣的空間環(huán)境,，對飛船的安全運行構成一定威脅?！睆埿疟硎?，國家空間天氣監(jiān)測預警中心將在太陽活動、空間輻射環(huán)境,、地磁活動,、粒子沉降、電離層騷擾和碎片空間分布的預報和警報方面,，對“天宮一號”飛船的發(fā)射,、在軌運行、和返回提供空間天氣保障服務,。
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未來將誕生永久性空間站 感知我國“新騰飛”
談及我國未來空間站的發(fā)展,，張效信說，一旦“天宮一號”進入其預定軌道,，無人操縱的神舟八號飛船隨后也將發(fā)射,。航天員計劃在明年執(zhí)行神舟九號和神舟十號飛行任務，對天宮一號進行兩次造訪,，并搭建起一個由互相連在一起的太空艙組成的微型空間站,。
“雖然我國的實驗性空間實驗室在尺寸上無法與美國1973年發(fā)射的‘太空實驗室'或前蘇聯1986年發(fā)射的‘和平’號軌道站相提并論，但這是一個起點,?！彪S著國力和技術的發(fā)展，我國正處于積極建設空間系統(tǒng)的關鍵期,。2015年前,，我國將陸續(xù)發(fā)射“天宮二號”、“天宮三號”,，完成真正的小型空間實驗室的搭建,。
而2020年前后，我國還將研制并發(fā)射核心艙和實驗艙,，在軌組裝成有中國特色的載人空間站,，突破和掌握近地空間站組合體的建造和運營技術、近地空間長期載人飛行技術,，并開展較大規(guī)?？臻g應用?！斑@個永久停留在太空中的未來空間站,，對于年輕的航天國家來說,，將是一個偉大的勝利?！?/P>進入詳情
結語
“造船是為了建立空間站,，建站是為了科學實驗?！笨臻g站是航天事業(yè)發(fā)展的一個必然趨勢,，它代表著一個國家的航天國力。隨著我國的航天事業(yè)的迅速發(fā)展,，人們對于空間天氣的敏感性與日俱增。當空間天氣變化十分劇烈時,，將會演變成災害性空間天氣事件,。人類歷史上并不是沒出現過。
“越是發(fā)達的地方,，受空間天氣影響越嚴重,。”對于空間天氣的應對,，張效信認為,，必須立足于構建“天地一體化探測體系”，著眼于形成完善的空間天氣信息獲取能力,、準確的空間天氣預警預報能力等,。同時，還要大力科普人們對于空間天氣的認識,。
