空間天氣總體平穩 對「神九」發射無不利影響
國家空間天氣監測預警中心工作人員密切監測天氣情況。
中國氣象報記者胡亞 中國天氣網記者張偉報導 萬眾矚目的神舟九號載人飛船將於6月16日18時37分在酒泉發射。中國氣象局國家空間天氣監測預警中心預計,16日太陽活動水平較低,空間天氣總體平穩,對「神九」發射無不利影響。
中國氣象局國家空間天氣監測預警中心的監測數據顯示,目前太陽活動較為平靜。預計,16日發射期間,太陽活動為低到中等,有可能會發生中等耀斑;晚間地磁活動可能會出現小擾動,電離層天氣平靜,對16日的發射沒有不利影響。
中國氣象局國家空間天氣監測預警中心高級工程師郭建廣表示,今年太陽活動已進入上升階段,監測顯示,2011年年底至2012年年初發生了多次的太陽風暴,惡劣空間天氣事件的頻次和規模都大大增加,總體上空間環境較前幾年要更為惡劣。
為了做好此次「神九」發射及運行期間的空間天氣保障服務,中國氣象局國家空間天氣監測預警中心從5月底便開始針對「神九」任務特點,制定服務方案,滾動值班,加強值守,為有關部門提供針對性決策服務。從6月9日起,該中心每天製作兩期服務專報,在發送給有關部門的同時,還通過進駐酒泉衛星發射中心的蘭州區域中心氣象臺首席預報員趙慶雲提供給發射場。此外,該中心還針對北京航天飛行控制中心的特殊需求,為其發送內容更為詳盡的空間天氣專項服務公報。
針對此次服務的特殊性,西安衛星測控中心組織中國氣象局國家空間天氣監測預警中心、中國科學院紫金山天文臺等8家單位的相關專家組成專家組,加密監測「天宮一號」運行軌道、碎片碰撞概率等情況。國家空間天氣監測預警中心首席預報員薛炳森研究員作為專家組成員,自6月6日便進駐專家組,主要負責空間天氣預報預警、碎片碰撞概率計算等決策任務。
隨著發射日期的臨近,6月15日,該中心還就發射期間的空間天氣情況與中科院國家天文臺、雲南天文臺、子午工程數據中心,以及中國科技大學的相關專家進行會商。
郭建廣告訴記者,「神九」發射、在軌運行、與「天宮一號」對接、返回等一系列重要活動都將主要受到輻射環境、高層大氣、電離層和空間碎片等四大空間天氣因素的影響。因此,在「神九」飛船的發射和運行期間,特別是在交會對接過程中,需要對飛船運行軌道空間環境狀況,及其可能對任務各系統的影響進行細緻分析並進行準確的預報。
「神九」和「天宮一號」在運行中隨時都可能遭受各種高能粒子的轟擊,例如強太陽質子事件期間、太空飛行器穿越高能粒子通量較高的輻射帶期間,太空飛行器上的微電子器件發生錯誤的概率會明顯增加,對太空飛行器的安全運行造成影響。
「神九」和「天宮一號」將在距地面300多公裡的低高度軌道上運行,由於該處大氣密度較大,對太空飛行器的阻力較大,太空飛行器軌道高度和姿態的維持將明顯依賴於高層大氣的狀態。
電離層對「神九」和「天宮一號」的影響主要有以下兩種:一是對衛星導航定位和測控的影響,其中,電離層閃爍會影響衛星的導航定位;二是對短波通信的影響,短波信號會被電離層反射,當短波通信所用頻率超過當時電離層所允許的頻率時,信號將穿過電離層,射向外太空,地面將接收不到信號。
「神九」和「天宮一號」運行的區域屬於空間碎片密度最大的區域,與碎片的碰撞機率隨著在軌停留時間的增長而增大。來自空間碎片的撞擊對太空飛行器運行的可靠性和安全性構成嚴重威脅,空間碎片與太空飛行器發生撞擊,將會給航天系統帶來多方面的危害,在很多情況下,這些危害都是致命的。空間碎片對航天活動的直接影響主要針對太空飛行器,各種不同尺寸的空間碎片會對太空飛行器的不同部分產生多種類型損害。微小碎片累積效應會改變敏感元件的性能;撞擊產生的等離子體會破壞太空飛行器供電系統;太空飛行器受較大空間碎片撞擊會導致穿孔、容器爆炸、破裂、甚至結構解體。
面對四大空間天氣的影響,國家空間天氣監測預警中心將及時對可能發生的空間天氣變化進行預報和預警,為規避和預防工作提供建議,從而保障飛船和航天員的安全。
長徵2F再度啟航 氣象力助「神九」飛天
中國氣象報記者 倪永強 通訊員劉治國
伴隨著振聾發聵的轟鳴聲,「神舟九號」載人飛船於6月16日18時37分發射升空。18時57分,中國載人航天工程總指揮常萬全宣布:「神舟九號」載人飛船準確進入預定軌道,發射圓滿成功。至此,氣象人繼護航「神舟五號」「神舟六號」「神舟七號」「神舟八號」和「天宮一號」之後,再度成功完成了神舟飛船發射氣象保障任務。
「神九」發射,我們在準備
為了保證「神舟九號」發射氣象保障工作圓滿成功,甘肅航天氣象中心提前制定了《甘肅省氣象局「神舟九號」載人航天氣象保障服務方案》,成立了以蘭州中心氣象臺副臺長劉治國為組長,趙慶雲、高振榮兩位首席預報員和中短期天氣預報室主任劉新偉為成員的氣象服務現場保障小組和後方保障小組,並對發射場區周邊的敦煌、鼎新、金塔、酒泉、玉門等氣象站近30年來6月中旬逐時平均和最大風速、風力大於8米/秒次數、氣溫、降水、雷暴等氣候背景進行了分析;針對6月強對流天氣多發的氣候特徵,研發了一系列強對流天氣診斷產品;5月31日,氣象服務現場保障小組前往榆中縣氣象站對發射保障中所需的工作平臺、業務系統以及前後方通訊網絡展開測試,為開展「神舟九號」載人飛船氣象保障工作做好了充分的前期準備。
「神九」發射,我們在現場
神舟飛船氣象保障重在三個環節:一是火箭飛船組合體垂直轉運,二是火箭燃料加注,三是發射窗口氣象保障。為了圓滿完成此次氣象保障任務,神舟飛船氣象服務現場保障小組於6月4日中午進駐中國酒泉衛星發射中心,連續十多天,保障組成員平均每天工作時間12小時,每天與總參、總裝、中國酒泉衛星發射中心氣象室等專家一起進行兩次以上天氣會商。同時,氣象服務現場保障小組得到了與中國氣象局國家氣象中心和空間天氣預警中心的有力指導,先後接收中國氣象局專題天氣預報、空間天氣預報和後方保障組專題天氣預報各18期;與中國氣象局電話聯繫近10次,與中國氣象局首席預報員會商近10次。
後方氣象保障組也從6月初開始準備,5日開始密切配合氣象服務現場保障小組工作實行24小時值守班,保證隨時可以做到第一時間向現場保障組提供相關資料和預報意見。嘉峪關新一代天氣雷達從6月8日起更改觀測模式,專門保障「神九」發射;16日08時開始,酒泉、敦煌、鼎新、金塔、玉門、馬鬃山、瓜州七個氣象站實現逐小時觀測並向現場保障組提供實時監測數據。
「神九」發射,我們在助力
6月6日,中國酒泉衛星發射中心一天出現了三次雷陣雨,複雜多變的天氣為氣象保障組敲響了警鐘。按照指揮部安排,6月9日原計劃為「神舟九號」火箭飛船組合體垂直轉運的日期,是否實施垂直轉運關鍵看氣象條件是否滿足要求。根據氣象資料綜合分析,氣象保障組初步判斷8日下午至夜間有陣性降水,氣象條件不滿足垂直轉運要求,但若不按預定時間實施轉運將影響整個發射進程。為了確保「神舟九號」順利飛天,氣象服務現場保障小組經過多次會商,反覆分析、仔細對比,最終得出9日10時至12時這一時間段能滿足垂直轉運要求的預報結論。指揮部根據氣象保障組的意見,最終確保了火箭飛船組合體於9日10時30分至12時順利轉至發射架。
6月15日,火箭燃料加注,氣象服務現場保障小組提供逐小時氣溫,為工作人員計算燃料加注量提供依據。16日火箭即將正式點火發射,發射窗口的氣象條件是決定火箭發射成功與否的重要因素之一,也是氣象保障的重中之重。「6月16日神舟九號發射窗口期間,甘肅酒泉發射場區地面氣象條件滿足發射需求,空間天氣總體平穩。」 16日早8時從中央氣象臺的全國天氣會商會得出了令人期待的預報結論,氣象服務現場保障小組密切監視及時報告最新氣象數據。精準的預報,及時的服務,全體氣象工作者以實際行動充分表達了對「神舟九號」順利飛天的真誠助力。
談笑凱歌還——內蒙古氣象人護航神舟九號飛船「回家」綜述
中國氣象報記者談媛 孫楠 通訊員賈曉燕 師琴
夏季的內蒙古阿木古郎草原綠草如茵,雨過天晴的神舟九號主著陸場沐浴朝陽。6月29日10時許,紅白相間的降落傘拖曳著神九返回艙,飄浮在藍天、白雲和綠草之間,徐徐墜落,以與草原的深情一「吻」,結束了其環繞地球13天的太空之旅,航天員景海鵬、劉旺、劉洋面帶笑容,平安回家……
「談笑凱歌還」。這充滿詩情畫意的美景,讓現場和電視機前守候神九平安回家的國人為之沉醉,更讓在主著陸場區提供現場服務的氣象保障人員刻骨銘心:在「精確無誤」的神舟系列飛船著陸氣象保障中,由此誕生了又一個「完美」的護航記錄。
毫無懸念下的有驚無險
西安衛星測控中心所屬著陸場站(以下簡稱場站)擔負著神九搜救回收任務,離場站不遠處,有一片無名陣地,數輛裝有各種測控儀器的特種車組成了一個「汽車部落」。在其中一輛氣象預報車上,被派往場站氣象臺支援的內蒙古自治區氣象臺高級工程師胡英華和短期科科長樊斌,與著陸場站軍方氣象臺預報人員一起,密切監視天氣情況,度過了神九回收前一天的不眠之夜。
從西安衛星著陸場站車行10多分鐘,來到保障神九返回任務的前方陣地,這裡有高空監測、氣象預報、雲圖監測、通信等多輛保障車,這也是樊斌工作的地方。門口寫著大標語「質量第一、生命至上、追求卓越、一次做好」。 孫楠攝影
參與神六、神七和神九載人航天飛船著陸氣象保障的經歷,讓胡英華對於每一次飛船完美回收的「毫無懸念」深信不疑並體會深刻。他告訴記者,對於全體氣象保障人員來說,每一次保障過程幾乎都有驚無險,神九尤為突出。
自神舟一號以來,我國曆次載人太空飛行器發射和返回都在秋冬兩季,首次定在夏季發射和返回的神九,面臨「主著陸場站氣象資料積累不足、夏季雷雨活動多,主著陸場中緯度及地形複雜等使得大氣變化劇烈」等諸多挑戰。而內蒙古今年6月打破「乾旱少雨」氣候常規,則無形中「放大」了這些挑戰:從飛船回收日上溯23天,主著陸場只有兩天晴天,持續陰雨把場站保障人員的心澆得溼漉漉的。
「6月29日,神九著陸窗口時段天氣將好轉!」早在15天前,胡英華和樊兵便信心十足地給出了這樣的預報。可雨勢似乎沒有作罷的意思,尤其是從18日開始,兩場強降雨輪番襲擊,幾乎每天都有雷暴,而如果出現雷暴,神九絕對不能如期在主著陸場著陸。在隨後的滾動預報特別是26日20時和27日08時的未來三天預報中,回收日天氣轉好的預報意見進一步得到確認和精細化。即便如此,老天爺陰沉的「臉色」還是讓著陸場站保障人員心存擔憂。28日清晨,當大家拉開窗簾時,心情瞬間放晴:一輪旭日噴薄而出,天地間陰沉盡掃。而這一天的短時臨近預報也與次日的好天氣幾乎保持一致:天空雲少,能見度好,風力不大,氣溫在17至21攝氏度之間,符合飛船回收的氣象條件。
人們在欣賞天高雲淡、水草豐美創造出與以往相比別具特色的神九回收場景時,禁不住紛紛讚嘆:氣象預報真是又準又細!準確的氣象預報還得到了總裝備部主要領導的高度評價。而從現場氣象保障人員堅定喜悅的神情中,流露出來的是一直以來對成功保障「毫無懸念」的從容和自信。
毫無差錯下的傾情接力
「我們和內蒙古自治區氣象臺是多年的老朋友了,神舟氣象保障把我們緊緊連在一起!」29日下午,記者在著陸場站見到了西安衛星測控中心氣象處處長朱亞光,剛剛完成著陸現場氣象保障任務的他輕鬆愜意,笑容如當時的陽光般燦爛。
神九返回的前一天,在內蒙古氣象臺臺長吳學宏(右二)的帶領下,預報團隊為神九主著陸場提供逐小時預報。 孫楠攝影
記者深入場站採訪,左一為朱亞光。 孫楠攝影
除了提供主著陸場有關氣候背景資料和實時氣象數據與預報產品外,自執行神舟系列飛船任務以來,自治區氣象臺陸續為場站軍方氣象臺培訓預報技術人員4期12人。而每當自治區氣象臺選派的兩名預報技術骨幹進駐主著陸場站時,朱亞光便仿佛吃了「定心丸」,他不無感謝地說:「自治區氣象臺的自信讓我們信心倍增!」
如何確保主著陸場區定點定量定時預報毫無差錯?胡英華解釋說,其自信心的來源,在於中國氣象局綜合技術平臺和自治區氣象部門四大業務平臺的強大支撐:「通過對四子王旗地區近30年來氣象資料的分析,我們將數值預報與經驗預報相結合,中短期與短臨預報相結合,再經過場站氣象臺與中央氣象臺、自治區氣象臺、烏蘭察布市氣象臺等的多方會商,才得出預報結論,這是堅實可靠的。」一旁的樊斌則補充道:「後方的同志們不比我們少辛苦。」
誠如樊斌所言,如果說神九著陸氣象保障是一場接力賽,場站氣象臺是接跑最後一棒的「選手」,那麼,從中國氣象局到內蒙古各級氣象部門則是接跑前幾棒的「選手」,每一棒無不盡職盡責,無縫對接,與時間賽跑。
早在5月17日,在與軍方舉行的協調會上,內蒙古自治區氣象局局長烏蘭便對氣象部門保障服務提出了具體要求;在神九發射前後,自治區氣象局副局長楊志捷帶領有關專家先後兩次赴主著陸場區,溝通氣象保障任務技術細節;自治區氣象臺與國家氣象中心進行會商12次,與主著陸場軍方氣象臺聯合天氣會商55次,提供預報產品40餘期;國家氣象中心、國家空間天氣監測預警中心聯合進行神九氣象服務專題指導;隨著神九返回時間的臨近,主著陸場周邊7個盟市50多個自動氣象站、探空站、天氣雷達站開展加密觀測;四子王旗氣象局還首次向旗政府報送神九氣象服務專報,深受旗政府好評。
熱情、主動,周到、出色的氣象保障不僅贏得了主著陸場保障人員的認可,更得到了內蒙古自治區黨委政府的高度肯定。烏蘭獲邀在自治區有關黨政軍領導的帶領下,與公安、交通、民政等三個部門領導以及各界群眾代表一起,赴畢克奇機場迎接慰問三名英雄航天員,這在內蒙古氣象神舟保障史上尚屬首次。
內蒙古自治區氣象臺短期科科長樊斌在西安衛星著陸場站的氣象站裡,電腦上實時顯示著觀測場的數據。身後的機箱上用紅紙標語寫著「機房就是戰場,測控就是作戰」。 孫楠攝影
毫無遺憾下的追求卓越
航天飛船的發射和回收要求做到一次成功、毫無遺憾,對於飛船著陸氣象保障而言,亦是如此。因為四子王旗「神舟家園」,內蒙古氣象工作者與神舟系列飛船著陸保障結下難以言說的情緣。在光榮面前,他們並未止步,而是十三年磨一劍,不斷超越夢想,鐫刻下飛船著陸氣象保障的新高度。
在神九氣象保障中,為軍方氣象臺稱讚的一大亮點在於,從自治區氣象臺到軍方氣象臺首次開闢的通信專線,實時傳送了大量加密觀測信息和服務產品,與此前的傳真方式相比,豐富了預報服務信息內容,提高了時效。自治區氣象臺臺長吳學宏介紹說,這是在區氣象臺與軍方氣象臺多年合作基礎上,不斷深化機制,與時俱進採取新技術手段的結果。
參與過神舟著陸現場保障的自治區氣象臺副臺長石少宏則明顯感到,近年來無論是自治區氣象臺還是軍方氣象臺,從儀器設備到軟體平臺等,都在不斷更新換代中,數值預報也更為精細化,這些都基於氣象事業發展和氣象科技進步。
不僅如此,據自治區氣象臺首席預報員韓經緯介紹,針對神九著陸保障,區氣象臺還改進和優化了自主研發的淺層風預報系統,提高了預報時效和精細化程度。他同時認為,多年來的神舟著陸保障經歷,使得內蒙古氣象重大專項服務的內涵也在不斷豐富,包括業務流程更為合理、技術含量持續提升、對軍方的服務更加細緻等。
「針對主著陸場的定點定量定時天氣預報,是將複雜問題簡單化的過程,有益於培養預報員嚴謹、自信和果斷的品質。」吳學宏說,就像航天員在太空中完成一項操作,需要在地面上經過上千次模擬訓練一樣,主著陸場天氣預報成功的背後,也是上千次訓練的結果,這與精益求精的氣象人精神異曲同工,而他相信汲取了「航天基因「的氣象人精神,將更加歷久彌堅。
內蒙古氣象臺首席預報員韓經緯向記者講述神九返回氣象保障的困難所在。 王薇薇攝影
太空探索永無止境,氣象服務追求不止。毫無疑問,神九返回氣象保障將神舟飛船氣象保障推上了一個新起點。烏蘭認為,航天氣象保障服務已是內蒙古氣象的一項常態化工作,內蒙古氣象人要站在新起點,傳承經驗,謀劃未來。他透露,下一步,將繼續提高預報能力和精細化程度,規劃好著陸場觀測保障能力建設,並做好航天飛船氣象保障常態化體制機制建設等。
神九返回艙被運回西安衛星測控中心著陸場站,迷彩布包裹著的就是神舟九號的返回艙。
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(責任編輯:張永)