太阳活动引发特大地磁暴，曾使数十颗卫星脱轨，此次将有何影响？

　　据国家空间天气监测预警中心消息，北京时间4月24日凌晨2时，地球发生了一场特大地磁暴，预计将持续两天左右。这是第25个太阳活动周期以来，地球经历的最强地磁暴。

　　 

　　据报道，地磁暴曾经使马斯克的38颗“星链”卫星脱轨。而大约一周前，我国自主研发的气象卫星之一——风云三号G星发射升空，正飞往工作轨道，此次地磁暴将如何影响G星？

　　 

　　来自太阳的“冲击波”引发地磁暴，预计将持续两天左右

　　 

　　昨天（24日）凌晨，地球发生了一次特大地磁暴，Kp指数（即全球磁场指数，其反映的是每三小时地球磁场活动的情况，数值越大对应的地磁活动越强）达到了少见的“8”。

　　 

　　

　　北京时间4月24日凌晨2时，太阳引发了特大地磁暴，图为24日地磁活动水平与往日数据的对比。国家空间天气监测预警中心供图

　　据中国科学院空间环境研究预报中心介绍，在北京时间2023年4月22日凌晨两点，太阳和日球层观测台（SOHO卫星）监测到一次伴随M1.7级太阳耀斑的全晕日冕物质抛射（简称“CME”），CME正是产生这次地磁暴的直接原因。此次CME来自于太阳活动区AR3283的耀斑和暗条联合爆发。

　　 

　　也就是说，此次地磁暴由太阳产生的“冲击波”引发。据介绍，此次地磁暴过程是由日冕物质抛射作用产生的，是典型的太阳爆发。当这些携带太阳能量的物质以数百千米每秒的高速飞离太阳表面时，就会形成类似爆炸冲击波的效果，快速传递到太阳系的各处。在它的作用下，地球磁场发生了方向以及大小的明显变化，地磁暴就随之发生了。

　　 

　　中国科学院空间环境研究预报中心在24日下午3时发布消息称，此次地磁暴事件仍将持续1天左右。

　　 

　　

　　中国科学院空间环境研究预报中心制作的CME到达地球的模拟示意图。中国科学院空间环境研究预报中心供图

　　地磁暴威胁航天器运行，马斯克曾有38颗“星链”卫星脱轨

　　 

　　地磁暴对地面通信和航天器运行威胁很大。

　　 

　　在2022年2月，由马斯克创办的美国太空探索技术公司（SpaceX），将49颗星链卫星发射升空。由于受到地磁暴影响，其中38颗“星链”卫星无法进入轨道。而当时的地磁暴强度只是最小级别。

　　 

　　为何地磁暴会对航天器造成如此大的影响？

　　 

　　中国气象局国家空间天气监测预警中心首席预报员薛炳森表示，轨道高度在300公里以下的卫星受地磁暴影响是非常大的，而SpaceX的星链当时的轨道正好处于这一高度范围内。

　　 

　　薛炳森解释，2022年那场地磁暴发生后，给地球两极地区注入了巨大能量，随后能量传递到高层大气中，造成大气被加热，并向低纬扩散。低层大气受热膨胀后，导致卫星轨道上的大气密度增加，使得卫星所受阻力增大。然而，由于没有准确预估卫星受地磁暴影响的严重程度，无法做出调整，所以才导致卫星无法进入预定轨道。经过对比可以发现，一年多以前的那场地磁暴和最近的地磁暴相比只能算“小巫见大巫”。

　　 

　　

　　风云三号E星空间极紫外望远镜观测到的太阳影像。国家空间天气监测预警中心供图

　　新近发射升空的G星将降低数百米，已有应对地磁暴之法

　　 

　　大约一周前，气象卫星之一——风云三号G星发射升空，正飞往目的地，而此次特大地磁暴将会造成卫星偏离正常轨道，降低数百米的高度。“这次地磁暴强度很大，算得上是十多年一遇。”薛炳森说。

　　 

　　他介绍，卫星对这次地磁暴早有准备，在发射G星之前，国家空间天气监测预警中心就为G星研究出了一套新的卫星轨道预报方法，已经将地磁暴作为影响轨道的变量考虑在内。

　　 

　　“如果没有考虑到地磁暴对卫星的影响，那么对卫星轨道位置的计算就会有偏差，基于计算出的错误位置，就找不到卫星了。”薛炳森告诉记者，“我们对这次特大地磁暴进行了充分的预报，并把相应信息提供给了卫星控制单位，以便及时调整工作参数。”

　　 

　　在薛炳森看来，这场剧烈的空间天气，可以看作是对新预报方法的试验。他介绍：“以往的轨道预报是定性预报，只能说卫星比正常位置高了或者低了。这套预报方法则真正实现了对卫星位置的定量预报，而且对所有近地轨道卫星都适用，我们正考虑把这套方法推广出去。”

　　 

　　在今年的三四月份，地球也出现了地磁暴，在其影响下，国家空间天气监测预警中心对卫星位置做出了准确预报。同时，预警中心也对此次地磁暴进行了及时的预报、监测，还没有到达业务运行所需轨道的G星，在轨道降低后将调整路径，继续前往目的地，以履行其在太空中的任务。

　　 

　　

　　风云三号G星太阳能板展开示意图。中国气象局供图

　　强太阳活动将越来越频繁，如何科学应对地磁暴？

　　 

　　地磁暴由太阳活动引发。太阳活动具有11年左右的周期，从2019年12月份开始，太阳进入了第25个太阳活动周期。薛炳森表示，太阳将进入本活动周期的峰年，强太阳活动总体上会越来越频繁。

　　 

　　最近一年多以来，太阳活动明显增强，强爆发事件时有发生，国家空间天气监测预警中心对太阳活动和空间天气进行了密切监测并发布预报，为相关部门提供服务和决策依据。

　　 

　　地磁暴威力如此大，应该如何规避和减小它带来的威胁？薛炳森表示，规避地磁暴威胁最有效的手段就是“准确预报有可能发生的地磁暴”。

　　 

　　我国对空间天气事件非常重视。国家空间天气监测中心在地面布设了多台望远镜，在风云卫星上也有对紫外波段的成像观测设备以及对软X射线的流量、多能段的太阳高能粒子流量的监测，为空间天气预报提供了重要支撑。

　　 

　　预报地磁暴、预报卫星的轨道都是空间天气预报人员的工作内容。“此次事件对空间天气预报人员来说是一次很好的实战演练，我们有信心去应对未来的太阳爆发事件。”薛炳森说。

　　 

　　在北京时间24日20时，当G星经过卫星地面站时，基于最新的轨道预报结果，国家空间天气监测中心再次准确捕捉到了它的位置，显示其运行情况正常。

　　 

　　新京报记者 王景曦

　　编辑 陈静 校对 刘越