太空環(huán)境對(duì)空間信息裝備的影響及對(duì)策

劉必鎏，王新波，湯澤瑩，張 頌

(中國(guó)人民解放軍32032部隊(duì),北京 100094)

0 引言

隨著空間技術(shù)與信息技術(shù)的不斷融合發(fā)展，太空已成為國(guó)家安全與發(fā)展利益的戰(zhàn)略“制高點(diǎn)”，空間信息裝備則成為聯(lián)合作戰(zhàn)體系的重要支撐?？臻g信息裝備以空間飛行器為平臺(tái)，太空是其主要運(yùn)行環(huán)境。但是，太空并不平靜，存在著各種自然環(huán)境因素，也留下了各種人類活動(dòng)的足跡，將以不同形式和不同方式影響甚至破壞航天系統(tǒng)的應(yīng)用。因此，必須認(rèn)真研究太空環(huán)境的影響，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)太空環(huán)境的變化，有效利用太空環(huán)境效應(yīng)，從而增強(qiáng)空間信息裝備對(duì)太空環(huán)境的適應(yīng)性，牢牢掌握空間信息主動(dòng)權(quán)。

1 太空環(huán)境的構(gòu)成要素

1.1 空間環(huán)境效應(yīng)

為了反映地球軌道環(huán)境所具有的基本特性，可以將空間環(huán)境效應(yīng)分為真空環(huán)境、中性粒子環(huán)境、等離子體環(huán)境、高能粒子環(huán)境、微流星體/空間碎片環(huán)境等[1]。

1.1.1 真空環(huán)境

相對(duì)于地球表面而言，太空基本處于真空環(huán)境。真空環(huán)境效應(yīng)主要包括壓力差效應(yīng)，真空放電效應(yīng)，輻射傳熱效應(yīng)，真空出氣效應(yīng)，材料蒸發(fā)、升華和分解效應(yīng)，粘著和冷焊效應(yīng)以及高層大氣對(duì)航天器的阻尼效應(yīng)[2]。

1.1.2 中性粒子環(huán)境

在距地球表面170 km以上，原子氧是太空中殘余大氣的主要成分。這種中性粒子具有極強(qiáng)的活性，既可以通過(guò)撞擊的動(dòng)能對(duì)航天器產(chǎn)生氣動(dòng)阻力、物理濺射等機(jī)械作用；也可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)腐蝕物體表面(即原子氧剝蝕效應(yīng))；還會(huì)使航天器外表面產(chǎn)生輝光現(xiàn)象，降低光學(xué)設(shè)備的探測(cè)能力。

1.1.3 等離子體環(huán)境

太空環(huán)境多數(shù)處于等離子體狀態(tài)。航天器進(jìn)入等離子體環(huán)境后，由于表面材料導(dǎo)電性的差別，導(dǎo)體和絕緣體將有不同的電位，當(dāng)電位差達(dá)到足夠大時(shí)，物體表面會(huì)發(fā)生電弧放電，可能對(duì)航天器形成物理性損傷或電磁干擾。

1.1.4 高能粒子環(huán)境

地球軌道環(huán)境中的高能帶電粒子主要來(lái)自地球俘獲帶、太陽(yáng)宇宙射線和銀河宇宙射線。高能粒子主要表現(xiàn)為總劑量效應(yīng)和單粒子效應(yīng)，它能夠穿過(guò)航天器表面進(jìn)入內(nèi)部，引起傳輸路徑上的材料發(fā)生電離或位移，使材料的整體性質(zhì)發(fā)生改變和性能下降，例如，會(huì)降低太陽(yáng)能電池陣的輸出功率，使光學(xué)設(shè)備的焦距面形成偽信號(hào)，或者使電子信息系統(tǒng)產(chǎn)生軟損傷或硬毀壞。

1.1.5 微流星體/空間碎片環(huán)境

微流星體是自然形成的、在星際空間中高速運(yùn)轉(zhuǎn)著的固體顆粒；空間碎片則是人類航天活動(dòng)帶入太空的航天器、助推器、固體火箭燃料粒子等的殘留物。微流星體/空間碎片對(duì)航天器的高速撞擊，將改變航天器表面性能，造成撞擊坑、等離子體云效應(yīng)、動(dòng)量傳遞、表面穿孔、容器爆炸破裂、結(jié)構(gòu)碎裂等[2]。隨著人類空間活動(dòng)的增加，空間碎片越來(lái)越多，危害航天器的風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越高。

同時(shí)，要特別關(guān)注空間天氣的影響，這是由太陽(yáng)磁活動(dòng)驅(qū)動(dòng)形成的日地空間環(huán)境狀態(tài)，表現(xiàn)為日地空間中的電磁輻射、帶電粒子、磁場(chǎng)、電場(chǎng)、電流、中性大氣等的激烈變化，深刻影響著航天裝備在軌運(yùn)行的安全性和可靠性[3]。

1.2 復(fù)雜電磁環(huán)境

復(fù)雜電磁環(huán)境是指在一定的空間范圍內(nèi)，由空域、時(shí)域、頻域、能域上分布的數(shù)量繁多、樣式復(fù)雜、密集重疊、動(dòng)態(tài)交迭的電磁信號(hào)構(gòu)成的電磁環(huán)境[4]。太空戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境的形成，主要是自然因素，例如，太陽(yáng)電磁輻射、地磁場(chǎng)電磁輻射、雷電電磁輻射、靜電電磁輻射等自然產(chǎn)生的電磁輻射，以及地球輻射帶、磁層、電離層等自然形成的電磁環(huán)境。

人為電磁輻射正日益成為形成太空戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境的重要因素。近年來(lái)，世界航天活動(dòng)越來(lái)越活躍，根據(jù)UCS科學(xué)家聯(lián)盟的最新數(shù)據(jù)，截至2018年12月1日，全球在軌運(yùn)行衛(wèi)星共1958顆，其中，地球同步軌道衛(wèi)星558顆，中軌衛(wèi)星124顆，低軌衛(wèi)星1230顆，大橢圓軌道衛(wèi)星45顆。隨著空間技術(shù)和信息技術(shù)的不斷融合，空間電子信息系統(tǒng)的類型和數(shù)量日益增多，電磁頻譜不斷擴(kuò)展，信號(hào)樣式逐步豐富，衛(wèi)星通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星測(cè)控等電磁活動(dòng)已常態(tài)化，這加劇了太空戰(zhàn)場(chǎng)形成信號(hào)密集、種類繁雜、對(duì)抗激烈、動(dòng)態(tài)多變的復(fù)雜電磁環(huán)境。

2 太空環(huán)境對(duì)空間信息裝備的影響分析

2.1 影響航天裝備的在軌運(yùn)行安全

2.1.1 影響航天器的軌道安全

高層大氣對(duì)航天器的阻尼效應(yīng)，中性粒子、等離子體對(duì)航天器碰撞的機(jī)械作用以及地球磁場(chǎng)變化等因素都會(huì)增加航天器的飛行阻力，這是導(dǎo)致航天器軌道衰變、姿態(tài)變化、壽命減少的主要原因。以高層大氣為例，其阻尼效應(yīng)與大氣密度、航天器垂直運(yùn)動(dòng)方向的截面積成正比，是低軌航天器主要的軌道攝動(dòng)力，將導(dǎo)致航天器的飛行高度不斷下降、軌道收縮直至隕落。同時(shí)，高層大氣環(huán)境受太陽(yáng)活動(dòng)影響，當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)劇烈時(shí)，將導(dǎo)致大氣升溫上升，高層大氣密度加大，而且高度越高，受太陽(yáng)活動(dòng)影響越大。美國(guó)1974年發(fā)射的“天空實(shí)驗(yàn)室”，由于在設(shè)計(jì)階段未充分估計(jì)到太陽(yáng)活動(dòng)峰年的上述影響，于1979 年初隕落，這比設(shè)計(jì)壽命至少提前了兩年[5]。2003年的萬(wàn)圣節(jié)太陽(yáng)風(fēng)暴事件中，我國(guó)“神舟五號(hào)”飛船的軌道下降嚴(yán)重，后經(jīng)緊急軌控操作才恢復(fù)正常工作。

2.1.2 影響航天器的星體安全

硬毀傷：1)機(jī)械毀傷。微流星體/空間碎片對(duì)航天器的高速撞擊已成為航天器機(jī)械損傷甚至毀壞的重要原因。2009年2月11日，美國(guó)的“銥-33”商用通信衛(wèi)星與俄羅斯已報(bào)廢的“宇宙-2251”軍用通信衛(wèi)星發(fā)生碰撞，這是人類歷史上首次完整的在軌衛(wèi)星相撞事件，引起了各航天大國(guó)對(duì)空間碰撞事件的高度重視。2)電學(xué)毀傷?？臻g輻照環(huán)境中的帶電粒子對(duì)航天器的總劑量效應(yīng)、單粒子效應(yīng)、充放電效應(yīng)等，會(huì)導(dǎo)致航天器的材料性能改變以及電子元器件被擊穿而失效。2003年10月23日，發(fā)射入軌僅10個(gè)月的日本極軌觀測(cè)衛(wèi)星“ADEOS-II”在3 min內(nèi)電池輸出功率從6 kW突然下降到了1 kW，并且衛(wèi)星所有的功能全部失效，事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，事故原因是太陽(yáng)電池陣上的主輸電線纜由于持續(xù)的弧光放電而損毀了[6]。

軟損傷：高能帶電粒子不斷轟擊航天器表面，可造成航天器輻射損傷，更高能的粒子可穿過(guò)電子器件，在電子信號(hào)串中改變數(shù)據(jù)位，導(dǎo)致儀器發(fā)出混亂指令或提供錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，這就是單粒子效應(yīng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自1971年至1986年，國(guó)外發(fā)射的39顆同步衛(wèi)星，由各種原因造成的故障共有1589次，由單粒子效應(yīng)造成的故障共有621次，約占故障總數(shù)的39%[7]。“風(fēng)云一號(hào)”B衛(wèi)星主控計(jì)算機(jī)受到高能粒子輻射發(fā)生多次單粒子翻轉(zhuǎn)，最終導(dǎo)致姿態(tài)控制系統(tǒng)失效，僅工作了165天。

2.2 制約空間信息裝備的效能發(fā)揮

2.2.1 制約衛(wèi)星載荷的作用效能

除了上述太空環(huán)境對(duì)航天器的“軟損傷”、“硬毀傷”會(huì)造成載荷性能降低或失效外，太空中存在的塵粒污染、氣體污染物、液體污染物和表面無(wú)機(jī)污染物也會(huì)影響載荷的性能。例如，當(dāng)污染物沉積在光電傳感器的表面，或懸浮其視場(chǎng)內(nèi)時(shí)，將使衛(wèi)星圖像失真。同時(shí)，太陽(yáng)紫外線輻照還會(huì)影響光學(xué)表面的反射率與透射率，加速材料老化，進(jìn)而導(dǎo)致光電器件效能的降低或喪失。

2.2.2 制約天地信道的傳輸性能

太陽(yáng)風(fēng)暴等空間災(zāi)害性天氣會(huì)引起電離層的分層結(jié)構(gòu)混亂，從而干擾原本正常的無(wú)線電通信：電離層擾動(dòng)使短波無(wú)線電信號(hào)被部分或全部吸收，從而導(dǎo)致信號(hào)衰落或中斷，預(yù)警雷達(dá)的可用頻帶也會(huì)因電離層突然騷擾而變窄；使衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的精度下降，GPS衛(wèi)星導(dǎo)航、定位誤差會(huì)因電離層而暴增至幾十米至幾百米，嚴(yán)重時(shí)甚至造成導(dǎo)航接收機(jī)失效，無(wú)法提供導(dǎo)航信息；使衛(wèi)星通信的信噪比下降，誤碼率上升，通信質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)可能造成衛(wèi)星通信鏈路中斷[8]。1989年的“魁北克事件”，太陽(yáng)風(fēng)暴引發(fā)多起航天器運(yùn)行故障，美國(guó)國(guó)家氣象衛(wèi)星一度中斷向用戶發(fā)送云圖，海軍4 顆導(dǎo)航衛(wèi)星被迫提前一年停止服務(wù)，軍事系統(tǒng)跟蹤的幾千個(gè)空中目標(biāo)需要重新定位[9]。

2.2.3 制約地面系統(tǒng)的接收性能

太空環(huán)境是地面站數(shù)據(jù)接收天線背景噪聲的重要來(lái)源，其中最具代表性的是日凌現(xiàn)象。當(dāng)衛(wèi)星處于太陽(yáng)與地面站之間的連線時(shí)，地面站天線在接收衛(wèi)星下行信號(hào)的同時(shí)，也收到了直接射入天線的強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射，使得信噪比大大下降，相對(duì)微弱的下行信號(hào)可能會(huì)被太陽(yáng)噪聲淹沒(méi)，嚴(yán)重時(shí)甚至引起信號(hào)失鎖、鏈路中斷。對(duì)于地球同步衛(wèi)星而言，日凌現(xiàn)象每年都會(huì)集中發(fā)生兩次，分別在春分和秋分前后連續(xù)數(shù)天發(fā)生，發(fā)生日期和持續(xù)時(shí)間與太陽(yáng)活動(dòng)、地面站的地理位置、接收天線大小和工作頻率有關(guān)[10]。

2.3 約束空間信息裝備的行動(dòng)部署

2.3.1 約束作用區(qū)域的選擇

太空中不同空域的環(huán)境活躍度有所不同，要求空間信息裝備必須合理選擇作用區(qū)域、陣位、路線等，盡可能減小太空環(huán)境對(duì)航天裝備在軌運(yùn)行安全和作用效能有效發(fā)揮的影響。

一要特別關(guān)注地球磁場(chǎng)分布的區(qū)域差異性。南大西洋輻射異常區(qū)位于南美洲東側(cè)南大西洋上空，是由于地球的負(fù)磁異常引起的，其間內(nèi)輻射帶的高度明顯降低，最低高度可降至200 km左右，中心區(qū)域高能質(zhì)子的通量是宇宙線背景的數(shù)百倍。它是引起低軌道航天器輻射危害嚴(yán)重的區(qū)域，是帶電粒子誘發(fā)的異?；蚬收系母甙l(fā)區(qū)。1991年7月，美國(guó)軌道高度為784 km的太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星“ERS-1”，在發(fā)射數(shù)天后，經(jīng)過(guò)南大西洋上空時(shí)，因發(fā)生單粒子事件將電源燒毀而報(bào)廢[11]。

二要特別關(guān)注太陽(yáng)活動(dòng)影響的空間差異性。太陽(yáng)風(fēng)暴引起的某種空間擾動(dòng)，在地球空間中的不同位置，響應(yīng)程度有所不同。例如，在太陽(yáng)質(zhì)子事件中，由于地磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)和屏蔽，不同地磁緯度和不同軌道高度上的高能粒子環(huán)境存在很大差異。對(duì)于同一軌道平面上運(yùn)行的衛(wèi)星，低高度上的高能帶電粒子數(shù)目較?。粚?duì)于在同一高度運(yùn)行的衛(wèi)星，極區(qū)的高能帶電粒子數(shù)目更高[6]。

2.3.2 約束運(yùn)用時(shí)機(jī)的選擇

太陽(yáng)活動(dòng)是日地空間環(huán)境的一個(gè)重要控制因素，也是空間環(huán)境擾動(dòng)的源頭。太空活動(dòng)表現(xiàn)出長(zhǎng)時(shí)的周期性和短時(shí)的突發(fā)性，要求空間信息裝備通過(guò)空間環(huán)境的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，科學(xué)選擇運(yùn)用時(shí)機(jī)，成功避開太陽(yáng)風(fēng)暴等空間惡劣天氣的影響。

太陽(yáng)風(fēng)暴的周期性主要體現(xiàn)在太陽(yáng)活動(dòng)水平的周期變化。太陽(yáng)活動(dòng)水平具有11年左右的周期變化特征，有太陽(yáng)活動(dòng)高年和低年之分。通常在太陽(yáng)活動(dòng)高年，太陽(yáng)風(fēng)暴發(fā)生頻次較高，強(qiáng)度大；在太陽(yáng)活動(dòng)低年，太陽(yáng)風(fēng)暴發(fā)生頻次敵，強(qiáng)度相對(duì)較弱。美國(guó)“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)第1次飛行時(shí)，由于太陽(yáng)風(fēng)暴突發(fā)，造成高層大氣密度大幅度上升，航天飛機(jī)遇到的阻力比以前增加15%，幸虧帶有充足的燃料，采取了應(yīng)急措施，才避免了機(jī)毀人亡的事故[12]。

研究還表明，單粒子效應(yīng)和充/放電效應(yīng)等誘發(fā)航天器在軌異常的主要問(wèn)題，并非都與大的空間環(huán)境擾動(dòng)(如太陽(yáng)風(fēng)爆、地磁暴等)同時(shí)發(fā)生，而是經(jīng)常在1～2周時(shí)間內(nèi)電子通量增強(qiáng)事件后才發(fā)生[13]。因此，空間信息裝備要深入研究空間環(huán)境影響的時(shí)序演變，充分利用好時(shí)間差，巧選戰(zhàn)機(jī)，出敵不意。

3 對(duì)策建議

3.1 加強(qiáng)太空環(huán)境效應(yīng)研究

隨著航天器電子信息系統(tǒng)集成度的提高，空間環(huán)境效應(yīng)已成為導(dǎo)致空間信息裝備在軌故障和失效的主要因素。必須加強(qiáng)太空環(huán)境效應(yīng)研究，掌握可減弱空間環(huán)境對(duì)航天裝備使用影響的相關(guān)技術(shù)，延長(zhǎng)航天裝備的在軌壽命，做好航天裝備保障。

太空環(huán)境效應(yīng)的研究渠道主要包括地面實(shí)驗(yàn)研究和空間飛行實(shí)驗(yàn)研究。地面實(shí)驗(yàn)研究既包括傳統(tǒng)的熱真空、沖擊和振動(dòng)等例行試驗(yàn)，還包括電磁輻射、粒子輻射、高速撞擊、原子氧剝蝕等專項(xiàng)試驗(yàn)[14]?？臻g飛行實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)量地球軌道空間的真實(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)以及開展專項(xiàng)空間輻照實(shí)驗(yàn)，研究空間環(huán)境對(duì)航天器的影響及對(duì)策：一是積累環(huán)境數(shù)據(jù)，用于航天器抗輻照能力評(píng)估、后續(xù)任務(wù)的抗輻照加固設(shè)計(jì)、開展空間環(huán)境擾動(dòng)及其效應(yīng)研究；二是監(jiān)測(cè)空間粒子輻射環(huán)境，為航天器異常情況分析、處理服務(wù)；三是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地球軌道空間的電子、質(zhì)子等高能粒子擾動(dòng)，警報(bào)災(zāi)難性環(huán)境事件，為航天器的飛行控制管理、業(yè)務(wù)運(yùn)行提供安全服務(wù)。

3.2 改進(jìn)航天裝備的環(huán)境適應(yīng)性水平

3.2.1 提高航天裝備的設(shè)計(jì)研制水平

到目前為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)空間環(huán)境效應(yīng)的防護(hù)開展了卓有成效的研究，主要從材料/元器件的選擇、制作工藝、電路/程序設(shè)計(jì)、屏蔽封裝等方面提出了許多有效的防護(hù)措施，大體可以分為硬件加固技術(shù)和軟件加固技術(shù)兩大類[15]。

3.2.2 提高航天裝備的管理控制水平

錢學(xué)森指出：“產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計(jì)出來(lái)的、生產(chǎn)出來(lái)的、管理出來(lái)的。”科學(xué)高效的航天器管理控制水平能夠保裝備安全，促戰(zhàn)斗力生成。首先要明確航天裝備適用的空間環(huán)境條件，掌握空間環(huán)境效應(yīng)對(duì)航天器的影響及其引起異常、故障發(fā)生的原因和演變規(guī)律，提供航天器在軌運(yùn)行安全的技術(shù)保障；其次，要根據(jù)航天裝備的任務(wù)需求、運(yùn)行軌道的高度、在軌服役階段等情況，并結(jié)合當(dāng)前空間環(huán)境的活躍度，密切監(jiān)視航天器在軌狀態(tài)，及時(shí)排除異常、防止故障演變；最后，要科學(xué)管控載荷使用強(qiáng)度(主要是載荷開機(jī)次數(shù)、時(shí)長(zhǎng)等)和任務(wù)時(shí)間，提高航天裝備的安全性和可靠性。

3.3 提高太空環(huán)境的情報(bào)保障

探測(cè)是基礎(chǔ)?？臻g環(huán)境探測(cè)是開展空間環(huán)境效應(yīng)研究、遂行太空環(huán)境情報(bào)保障的基礎(chǔ)，要積極建設(shè)發(fā)展“天基與地基手段結(jié)合、專項(xiàng)型號(hào)與搭載試驗(yàn)并舉、軍用與民用融合發(fā)展”的空間環(huán)境探測(cè)體系。目前，美軍已具備較強(qiáng)的空間環(huán)境探測(cè)能力，關(guān)乎國(guó)家安全的空間天氣探測(cè)設(shè)施和探測(cè)產(chǎn)品始終居于軍方控制之下。例如，在太陽(yáng)觀測(cè)方面，美軍擁有分別位于澳大利亞、意大利、馬薩諸塞州、新墨西哥州和夏威夷州等地的太陽(yáng)地基觀測(cè)網(wǎng)，對(duì)太陽(yáng)實(shí)施號(hào)稱“日不落”式的連續(xù)觀測(cè)；在電離層探測(cè)方面，美軍擁有遍布美國(guó)全境和世界主要地區(qū)的電離層綜合探測(cè)網(wǎng)；在衛(wèi)星軌道空間天氣探測(cè)方面，美軍擁有部署于GPS等系列衛(wèi)星的天基空間天氣探測(cè)網(wǎng)[8]。同時(shí)，美軍特別注重空間環(huán)境探測(cè)及研究成果的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化，例如，美國(guó)空軍著名的第55中隊(duì)，就是專門從事空間天氣業(yè)務(wù)的專業(yè)力量。

預(yù)報(bào)是關(guān)鍵。雖然人類對(duì)空間環(huán)境還缺乏全面深入的認(rèn)識(shí)，但是隨著空間環(huán)境探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，人們通過(guò)長(zhǎng)期的觀測(cè)研究，已經(jīng)能夠?qū)臻g環(huán)境影響及變化進(jìn)行預(yù)報(bào)。當(dāng)前開展的空間環(huán)境預(yù)報(bào)主要包括太陽(yáng)質(zhì)子事件預(yù)報(bào)、電離層擾動(dòng)預(yù)報(bào)、地磁活動(dòng)預(yù)報(bào)、高層大氣參數(shù)變化預(yù)報(bào)以及空間碎片碰撞預(yù)報(bào)。美國(guó)空間環(huán)境預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)比較全面，在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多種空間環(huán)境參量的基礎(chǔ)上，利用歷史觀測(cè)資料建立起來(lái)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭约拔锢砟Ｊ降?，發(fā)布多種預(yù)報(bào)產(chǎn)品，例如，每天發(fā)布3小時(shí)更新的地球物理警報(bào)信息、X-ray 事件、射電爆發(fā)事件、質(zhì)子事件、高能電子通量、地磁突然騷擾、磁暴活動(dòng)、平流層增溫等，未來(lái)3 天的包括太陽(yáng)活動(dòng)預(yù)報(bào)、地球物理活動(dòng)預(yù)報(bào)等的太陽(yáng)地球物理預(yù)報(bào)，未來(lái)45 天的Ap與F10.7預(yù)報(bào)、D區(qū)吸收預(yù)測(cè)等[16]。2003年的萬(wàn)圣節(jié)太陽(yáng)風(fēng)暴事件中，NASA準(zhǔn)確預(yù)報(bào)了10月29日有5級(jí)大磁暴，提前關(guān)閉AQUA、LANDSAT、5TERRA、TOMS、TRMM等5顆衛(wèi)星上的探測(cè)器，使衛(wèi)星安全度過(guò)了危險(xiǎn)期[17]。

評(píng)估是根本。空間環(huán)境探測(cè)及預(yù)報(bào)技術(shù)的著眼點(diǎn)和落腳點(diǎn)在于保障航天器的在軌運(yùn)行安全和空間行動(dòng)的有力實(shí)施。空間信息裝備效能發(fā)揮離不開準(zhǔn)確、及時(shí)、有效的太空環(huán)境情報(bào)保障。在航天器發(fā)射時(shí)，選擇合適的發(fā)射時(shí)間和軌道參數(shù)，可以避免空間環(huán)境的危害，例如，“神州一號(hào)”飛船原定發(fā)射時(shí)間為北京時(shí)間1999年11月18日7∶00，根據(jù)空間天氣預(yù)報(bào)，該時(shí)間點(diǎn)正是獅子座流星暴最強(qiáng)的時(shí)候，而11月20日流星體通量將回到正常水平，因此建議推遲2天發(fā)射，最終使飛船成功避開了流星暴的影響[12]。對(duì)于在軌運(yùn)行的航天器，提前預(yù)報(bào)空間信息裝備運(yùn)用期間可能遭遇的惡劣空間天氣的類型、強(qiáng)度、出現(xiàn)和持續(xù)時(shí)間、影響范圍等，評(píng)估太空環(huán)境對(duì)航天裝備的影響和危害程度，可為空間信息裝備運(yùn)用的指揮決策提供情報(bào)支持：合理安排載荷工作計(jì)劃，科學(xué)選擇作用空域、路線和時(shí)機(jī)，巧妙而大膽地利用太空環(huán)境，進(jìn)而充分發(fā)揮空間信息裝備的作用效能。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著空間技術(shù)與信息技術(shù)的不斷融合發(fā)展，太空已成為國(guó)家安全與發(fā)展利益的戰(zhàn)略“制高點(diǎn)”，空間信息裝備則成為聯(lián)合作戰(zhàn)體系的重要支撐。本文總結(jié)了當(dāng)前太空環(huán)境的構(gòu)成要素，分析了太空環(huán)境對(duì)空間信息裝備在軌運(yùn)行安全、行動(dòng)部署和效能發(fā)揮的影響，研究了提高太空環(huán)境情報(bào)保障的對(duì)策方法，有利于增強(qiáng)空間信息裝備對(duì)太空環(huán)境的適應(yīng)性。