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监测空间环境保障空间安全

2008-01-21 来源:光明日报  我有话说

新闻回放
国家重大科技基础设施项目――东半球空间环境地基综合监测子午链(简称“子午工程”)

将建成一个以链为主、链网结合的大型空间环境地基监测系统。(详见本报1月6日一版新闻《国家重大科技基础设施项目“子午工程”开工》)

银河遥看,空间不再寂寞。通信卫星、导航定位系统、监测系统、预警系统、各类对地观测系统等等,众多空间技术系统进入空间。人类已经进入空间时代,空间为人类社会的发展进步开拓了广阔前景。人类对空间技术系统的依赖性也迅速增长,卫星电视、电话、电信、交通、运输、供电、供水、资源储备、自然灾害监测、紧急救援、银行和金融业、政府部门、国家安全等社会生活的方方面面都离不开空间技术的发展。可以说,空间成就了航天产业和信息产业的巨大发展。

然而“水能载舟,也能覆舟”,空间也使人类社会发展高技术领域面临空间灾害性天气的安全挑战。地球空间环境中发生的新事实――空间灾害性天气事件时有发生,有时会导致卫星失效、通信中断、导航定位失灵、电力系统烧毁、人类健康受损等等,这使人类蒙受巨大损失和破坏!

不断改善人类对空间状况的认知能力是空间时代最紧迫的基本任务之一。空间时代给我们提出了新要求:精确、可靠、实时、连续的空间天气保障能力。空间时代要求我们有新行动:各类国家空间天气的起步计划和国际探测、研究计划正在积极实施和推动之中。

就是在这个大背景下,我国科学家提出了子午工程计划。它的应用目标是:为我国卫星、通信、导航、电力网、载人航天等国家重要基础设施的安全运行提供重要保障。

通过子午工程,我们要逐步弄清我国境内120°E子午链和30°N纬度链的空间环境的区域性特征和全球变化的关系。首先,我们要了解监测区域的区域性特征。子午工程北起漠河、南到南极中站,是目前国际最长的空间环境监测工程;东临大海、西至青藏高原,中有地震多发带。在这个区域中,我国科学家将利用无线电、地磁(电)、光学和探空火箭等20余种空间环境监测装置进行观测,做出有中国地域特色的空间环境研究成果。在了解区域特性的基础上,科学家将开展区域性特征与全球变化的关系研究。随着地球的自转,120°E子午链将扫过不同的地方时,从而获得有关子午链近地空间环境的三维全球变化特征的观测,有助于了解区域性特征与全球变化的关系。

通过子午工程,我们将初步建立以子午工程观测和卫星空间探测相结合为基础的我国120°E子午链的空间环境背景模式和空间天气的时变模式,发展综合性的预报方法。我国科学家将在国际上首次建立子午链剖面空间天气模式,并发展综合性的集成预报方法,为空间天气预报与应用服务提供科学基础。

通过子午工程,我们将稳定、长期地获取空间环境科学数据,促进多学科、大跨度交叉研究。子午工程建成后,我国科学家可以积累完整、连续、可靠的多学科交叉、多空间层次的空间环境科学数据;了解我国120°E子午链空间天气变化与太阳活动、地球活动和人类活动的关系,促进多学科、大跨度的交叉研究;在发现新现象、揭示新规律和提出新概念方面将做出重要原创性贡献。

通过子午工程,我们将了解空间天气在地球空间系统的全球行为,发挥子午工程引领空间天气科学发展的积极作用。充分利用以子午工程为基础,领头建设的地球上第一个空间天气国际子午圈,可同时比对二个经度相差180°的子午链上空间天气变化,结合卫星观测,了解空间天气在地球空间全球尺度范围的全球行为及其变化规律,为实现全世界的日地物理学家协同一致地推动空间天气科学的发展,努力发挥子午工程引领空间天气科学发展的积极作用。

国际学界对子午工程也都有着美好的期待。美国国家大气研究中心主任T.L.Killenn教授说:“我想将来在空间天气领域的进展将更加依赖于全世界科学家们的集体努力,中国的子午工程将是这种全球努力的一个重要部分,它的贡献将是无法估价的……毫无疑问子午工程将激励中国科学家进入这个重要研究领域的前沿。”国际SCOSTEP委员会主席M.A.Geller教授说:“他无论是对中国的科学还是国际的科学都将是很重要的。”国际日地能量计划指导委员会主席,加拿大Alberta大学G.Rostoker教授说:“我认为《国际空间天气子午圈计划》是一个杰出的创见。”国际科学界对子午工程的高度评价是对中国科学家们的一种鼓励和鞭策。

子午工程是一项旨在改善了解空间环境认知能力的、基础性的地基建设项目,是提升空间科学领域自主创新能力的国家重大科技基础设施。它的科学目标是有限的,它距离当前社会发展要求具有精确、可靠、实时、连续的空间保障能力的新目标而言,它仅仅是一个起步!(由中科院空间科学与应用研究中心供稿)

1月13日美国“信使”号探测器携带的照相机拍摄的水星表面。北京时间1月15日凌晨,“信使”号探测器飞掠水星,其轨道距离水星表面最近时只有约200公里。这是人类探测器时隔30多年后再次飞掠水星。

1月12日,一位女士在展示人工耳蜗的植入装置(左)和体外装置。由中国科学院院士、复旦大学附属眼耳鼻喉科医院教授王正敏领衔,历时近10年研发成功了中国首个拥有自主创新技术和专利的“国产多道程控人工耳蜗”,价格将比进口同类产品低廉一半以上。

1月10日,我国第一台自主研制的全自动工业焊接机器人――“昆山一号”在江苏昆山亮相。目前这台机器人已进入紧张的最后调试阶段。图片均据新华社

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