航天员在太空要看“天气预报”吗

天气预报能够帮助人们提前应对恶劣气候，减少生命财产损失，是在地面上进行生产工作不可或缺的一部分。在太空中，虽然没有传统意义上大气变化产生的天气，但是因为太阳活动而产生的“空间天气”却对航天活动有着至关重要的影响。

“空间天气”是指太阳风暴所产生的电磁辐射、高能带电粒子流和等离子体云等，形成的空间环境扰动。这些释放的物质和能量接近地球空间时，会对地磁环境产生一系列影响，从而产生一系列物理现象，如高能电磁辐射干扰地球磁场产生的“磁暴”现象、伴随“磁暴”发生的“极光”现象、高能粒子流轰击地球的大气层导致的“电离层暴”现象等。这些物理现象轻则干扰短波通信，重则严重扰动地球磁场，甚至导致某一区域内的电网全面瘫痪。

在近地空间中，太阳风暴会带来更为严重的后果。增强的电磁辐射会影响导航卫星的精度，甚至造成几百米的误差；干扰卫星间的无线电通信，使卫星在太空中“失联”；航天器内的电路板和元器件会因带电粒子的侵扰产生电荷堆积现象，引发静电击穿效应，造成电路板和元器件失灵甚至损坏。

由太阳风暴抛射的高能粒子流，不仅会干扰卫星运行，还会穿透暴露在高能粒子流冲击下的航天器，直接轰击内部器件，造成设备及载荷发生故障，甚至损坏航天器内部保存的全部数据。

当太阳风暴中释放能量最剧烈的日冕物质抛射现象发生时，会引起“地磁暴”，产生巨大能量使高层大气受热膨胀，增加卫星轨道上的大气密度，增大卫星所受阻力，可能影响低轨卫星的轨道高度，甚至导致卫星脱轨。

恶劣的“空间天气”造成的充满高能射线的辐射环境会影响航天员的生命安全。高能粒子射线流照射到人体表面时，会破坏人体的DNA和免疫系统，对人的生命健康造成严重威胁，当高能粒子射线流强度过大时，会直接危及生命。

此外，太空中漂浮的空间碎片也会对航天器造成碰撞事故，从而威胁航天器结构性完整，增加航天器坠毁的风险。

面临对航天活动威胁巨大的“空间天气”，对其进行“天气预报”是十分有必要的。对于太阳风暴的预报，需要为航天器配备检测设备，监测空间内的射线水平、太阳活动水平、地磁活动水平、电离层状态和空间碎片情况，并对监测数据进行分析，进行“空间天气”预警，使航天员的出舱任务避开恶劣的“空间天气”。在应对电磁辐射、高能粒子和空间碎片对航天器的威胁时，可以选择合适的屏蔽材料来减少射线的穿透、提升航天器对空间碎片撞击时的稳固性，并提高航天器内部电子元件的可靠性。

随着未来空间科学、电子技术、材料科学的发展，“空间天气”的预报会更加多样化和精确，应对“空间天气”的威胁的方式也会更加可靠和成熟，为探索宇宙空间增添一份保障。