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空间环境预报的分析介绍,

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:空间环境是指航天器环绕地球作轨道运动的空间范围。空间环境因素随时间和空间不断地变化,且这种变化主要与日面上的活动相关联。因此,预报空间环境时,首先要预报太阳的活动,可将它分为长期、中期和短期预报。天体在不断地发射着电磁波,这些电磁波按其波长由短到长排列,大致可分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、射电波等波段。

空间环境预报的分析介绍,

影响航天活动的环境因素有:太阳电磁辐射、地球大气、地球电离层、地球磁场以及空间粒子辐射等。空间环境是指航天器环绕地球作轨道运动的空间范围。空间环境因素随时间和空间不断地变化,且这种变化主要与日面上的活动相关联。因此,预报空间环境时,首先要预报太阳的活动,可将它分为长期、中期和短期预报。长期预报是指提前一年、数年、数十年乃至更长时间的预报,主要预报11年前后太阳黑子周围的情况。中期预报是提前数天到数月的预报,其重点是未来27天太阳活动的情况。短期预报是提前数天或更短时间的预报,其核心是预报太阳耀斑及空间物理效应。其次,监测和预报的参数有:高能粒子辐射环境、高能电磁辐射环境、等离子体环境、电磁波环境、微流星和空间垃圾环境、中性大气环境、磁场环境及电场环境等。

地球周围的大气是人类从事社会、生产活动不可缺少的保护层,但它对于天文学家来说,却是一种严重妨碍观测的屏障。天体在不断地发射着电磁波,这些电磁波按其波长由短到长排列,大致可分为γ射线、X射线、紫外线可见光红外线、射电波等波段。地球大气吸收从超长波到γ射线的全部电磁辐射,能测到可见光区附近和无线电波区两个区域。因此,包含有丰富天体物理信息的绝大部分天体辐射,被地球大气阻挡和吸收。地球大气在地表面附近,由于温差形成气体的强烈对流和湍流,严重地引起光线无规则随机偏析,破坏了光线波阵面的平面性,从而歪曲了天体的星象,同时也严重削弱了天体的光度。利用空间的低压、真空、微重力、高远位置等特点,在地球外层空间开展空间天文观测研究可克服上述种种不利因素,在空间上设立空间天文观测站与地面相比,有以下一些优点:没有大气折射,可消除因折射带来的观测误差;不存在大气对某些波段的选择吸收,能用可见光和其他所有波段进行天体测量;没有大气漫射,天空总是黑的,在仪器工作期间可连续进行观测;没有大气闪烁,得到的星象质量较好;没有重力,望远镜筒不会弯曲。空间天文观测站将极大地提供扩展宇宙天体电磁辐射谱探测的可能性,获得清晰的天体图像,揭开天体的真实面貌,并能以极高的精度,测定天体的方位和运动状况,能探测到被关在地球大气窗口外的各种电磁波段,也就是对γ射线、X射线、远紫外线、远红外线以及短波甚至长波的射电电波的探测。现在使用得最多的空间天文观测器是天文卫星。尽管天文卫星在空间探测中取得很大成就,但由于卫星的体积、重量、功率等方面的局限性,观测仪器不能做得很大,探测精度也不够高,因此,很多宇宙现象尚未发现。空间天文观测站配备了最现代化的天文观测设备,这些大型设备扩大了收集辐射能的面积,提高了观测仪器的灵敏度和角分辨率。在空间天文观测站上,几个方向同时分别装有大型空间望远镜,组成了观测群,可在紫外、可见光、红外谱段范围使用,其灵敏度达到“哈勃”空间望远镜的100倍,其角分辨率和频谱分辨率都极佳,可详细研究遥远星系和行星。(www.xing528.com)

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