北京日报 |一场地磁暴让40颗“星链”卫星坠毁 它可能带来哪些危害?( 二 )


1859年9月1日 , 英国天文学家卡林顿观测到太阳表面北部的黑子群突然发出白色亮光(产生太阳爆发) 。 几分钟后 , 英国格林尼治天文台探测到地球磁场发生剧烈变化 。 约18小时后 , 地磁暴诱导产生的感应电流导致电报系统失灵 , 有报道称当时的电报机和塔架出现了火花 , 甚至有电线被熔化 , 夜空中产生了前所未有的极光 , 甚至赤道附近的夏威夷地区也能观测到 。 据英国劳合社大气和环境研究公司2013年5月发布的一份报告称 , 举例来说 , 如果卡林顿事件发生在今天的美国 , 可能使2000万至4000万人面临十几天到一两年的停电 , 导致万亿美元级别的经济损失 。
1989年3月13日 , 加拿大魁北克地区的电网因之前一次太阳风暴的影响 , 发生大范围断电事故 , 受直接影响的居民达到600万人 , 停电时长达到9个小时 , 造成了高达数千万美元的经济损失 。
4 如何防范地磁暴?
如今 , 世界各航天大国和强国都十分关注对太阳风暴和地磁暴等灾害性事件的观测与研究 , 催生了空间天气学和空间天气预报业务 。
2015年10月 , 美国政府发布了《国家空间天气战略和行动计划》 , 将应对灾害性空间天气提升到国家战略高度 。 在我国2022年1月28日发布的《2021中国的航天》白皮书中 , 也提到我国初步建成空间天气保障业务体系 , 具备监测、预警和预报能力 , 应用服务效益不断拓展 , 未来还将建设天地结合的空间天气监测系统 , 持续完善业务保障体系 , 有效应对灾害性空间天气事件 。
从某种意义上说 , 防范灾害性空间天气的国家需求 , 也为我国科技工作者提供了大有可为的广阔空间 。 例如 , 如何实现更好的太阳立体观测 , 从而提高对太阳爆发活动和太阳风观测的时效性、准确性?如何将太阳观测数据同地球空间环境的观测数据、地球大气探测的数据相结合 , 打造太阳活动-空间天气-地球天气的综合预报能力?如何通过创新性的工程设计和新材料、新工艺的应用 , 提高卫星(特别是星链卫星这样的微小卫星)应对太阳风暴的防护能力、轨道机动能力、燃料能源的补充能力?如何在地面上开发新的装备和措施 , 用于增强电网等关键基础设施在地磁暴期间的稳定性、安全性?等等 。
航天技术的发展、太阳物理学和空间物理学的进步 , 已经让人类站在大航天时代的门口 , 未来随着航天成本的不断下降、商业航天活动的进一步繁荣 , 世界各国对精准、超前的空间天气预报的需求一定还将不断增加 。 创新和探索的路上一定会出现各种挫折和损失 , 同时也让我们收获更多知识和经验 , 这可能就是SpaceX损失的40颗卫星带给我们的启发 。
【 北京日报 |一场地磁暴让40颗“星链”卫星坠毁 它可能带来哪些危害?】(作者为中国科学院文献情报中心空间光电与重大科研设施团队副研究员)