空间物理学科发展战略研究

空间物理学是人类进入空间时代后迅速发展起来的一门新兴的多学科交叉的前沿基础学科。其将太阳和太阳风控制的日球层空间作为一个系统，研究太阳/太阳风与行星/彗星的上层大气、电离层、磁层乃至星际介质之间的相互作用。空间物理学从本质上讲是一门实验科学，空间物理探测是空间物理学发展的基础。进入新世纪，随着空间基础设施和人类高技术活动的日益频繁，空间物理学进入新的发展阶段，强调科学与应用的密切结合。近年来，空间物理学取得了一系列重要进展。本文对接国家自然科学基金委地球科学部“宜居地球-地球系统科学”的顶层战略设计，梳理总结近年来空间物理各学科发展动态和趋势，凝练中国空间物理学未来发展的重点领域，优化学科布局，推进空间物理各学科的高质量发展。     

欧美发射太阳轨道探测器推动抵近太阳观测

在历时20余年的立项和研制进程后,2020年2月10日由欧空局（ESA）主导、美国参加的太阳轨道探测器任务在美国发射升空,这是人类首个对太阳极区成像的空间太阳物理任务。太阳轨道探测器将用约3年时间在水星轨道以内的大椭圆日心轨道开展近距离太阳观测,用7年（包括3年延寿期）时间在黄道面外开展太阳极区高分辨率成像及探测。该任务有望进一步揭示太阳磁场,太阳活动爆发,太阳风起源、加速及其行星际传播和对地球空间天气的驱动等重要前沿问题的本质,加深对太阳活动周以及日地联系的理解。该任务启示中国空间科学要重视太阳深空观测任务的前瞻布局与立项实施。      

新兴的交叉科学——空间天气学

通过长期的实践和研究,人们越来越深刻地认识到,太阳活动变化对空间的天气影响巨大,并经常对人类社会尤其是运行中的航天器造成威胁。所以,目前对空间天气的研究正日益受到重视。从2010年起,太阳活动进入第24个峰年,因此在2010-2014年期间,是探测和研究太阳高能粒子事件、日冕物质抛射和太阳风,及它们对空间环境影响的最佳时期。我国也很重视对空间天气预报的研究。2010年7月27日-8月2日,中国地球物理学会空间天气学委员会在上海召开了第七次全国空间天气学研讨会。此次学术研讨会的规模是历次会议最大的,与会代表240多人,共提交论文近200篇,这反映出我国空间天气学事业正呈现蓬勃发展的局面。     

第三次全国日地空间物理学会会议在京召开

1982年4月21日至26日,在北京召开了第三次全国日地空间物理学术会议,来自全国46个有关研究所和单位的125名代表出席了这次会议,会上交流了包括太阳活动区物理、宇宙线空间物理、磁层物理、电离层物理、高层大气物理以及空间等离子体物理等学科领域的论文报告110篇,这些学术报告,无论从广度和深度,都反映了研究工作比过去前进了一大步,特别是已有一些研究工作者利用我国自己的探测资料,做了许多有意义的工作,并达到了较高的水平,显示了我国空间物理研究发展到了一个新的阶段。     

2021年宇航领域科学问题和技术难题发布

在以"新起点 新征程 新愿景"为主题的 2021 年中国航天大会上,中国宇航学会发布 2021 年宇航领域科学问题和技术难题,它们是: 1. 太阳磁场周期性反转与太阳全球磁场探测 太阳活动周期本质上是由太阳磁场的周期性反转引起的,太阳磁场问题进一步制约着太阳物理学科的发展.缺乏观测数据是问题难以解决的关键,需要太阳物理...     

太阳极紫外光谱探测的历史与展望

围绕国际一流科学目标，发展顶级探测设备是中国太阳物理位列国际先进行列的立足点。70多年的空间太阳探测历程中，极紫外波段探测发挥了极其重要的作用，极紫外观测设备也几乎成为了太阳探测卫星的必备载荷之一。中国在极紫外探测，尤其是光谱探测方面的基础非常薄弱，导致相关科学研究几乎全部依赖国外数据，从而严重制约了中国太阳物理学科的发展。本文根据太阳极紫外探测的特点，系统分析了国外光谱探测的历史、现状以及未来发展趋势，并归纳了三类主要探测方式，即全日面积分光谱探测、低速光谱成像探测、快速光谱成像探测的当前水平，包括其技术方案及取得的部分科学成果。在此基础上，提出中国太阳极紫外光谱探测“三步走”的发展思路，并对每一步的科学目标、指标需求和候选探测方案提出建议。同时，展望了在太阳极紫外成像探测方面开展创新性尝试的思路。     

帕克:解开太阳的千古谜题

正好奇的本性驱使着人类不断用新的技术探索未知的领域。自人类能够发射航天器以来,空间科学这门学科也随之诞生。卫星飞到哪儿,空间物理就将它的研究领域延伸到哪里。2018年8月12日发射的帕克太阳探测器,将会前所未有地靠近太阳,探究日冕与太阳风的秘密,解开困扰空间物理学家和     

ESA与欧盟合作建设欧洲量子通信网络

<正>灾害性空间天气是跨入太空时代60余年来必须应对的新挑战。空间天气源于太阳爆发,主要表现为地球空间环境扰动,可影响到航天器和地面技术系统的效能以及人类生命健康。空间天气研究涉及不同物理性质的日地空间、多重尺度耦合的物理过程,是基础研究重大前沿领域之一。目前,在日球层物理/太阳和空间物理方面仍有较多问题亟待研究。     

空间太阳观测科学任务国际合作典型案例分析

<正>1引言人类对于太阳的思考和探索从未停止过。迄今，人们已利用科学卫星实现了包括X射线、紫外线等在内的全波段、全时域、高时空分辨率的太阳观测，发现了太阳活动驱动的空间天气，对太阳的研究亦拓展至受太阳和太阳风影响的日球层全域。2021年10月14日，我国太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星（CHASE）“羲和号”发射升空；2022年10月9日，     

太阳质子耀斑的一个统计性质

本文研究太阳质子耀斑相对于太阳光球大尺度平均磁场中性线的分布, 给出一个新得到的质子耀斑的统计性质。研究太阳质子事件及其源耀斑的统计性质, 是太阳物理和空间物理学的重要前沿课题。从太阳活动预报及地球空间环境预报研究的角度看, 一个重要的问题是质子耀斑在      

学术动态

中国空间科学学会成立20周年纪念会今年是中国空间科学学会成立20周年，届时将举办隆重的纪念及庆祝活动．时间定于10月，地点为北京，规模150－200人．第九届全国日地空间物理学术讨论会由空间物理专业委员会主办的第九届全国日地空间物理学术讨论会将于今年10月在山东曲阜召开，涉及内容有：空间物理各分支学科的科研成果，空间物理发展动向，空间天气和空间环境的理论和应用研究，发展我国空间物理的措施和发展方向的建议，有关空间探测方案、仪器设计、探测方法和原理的概念研究．空间探测第十三次学术会议由空间探测专业委员会主办的空…     

日地空间探索之旅——空间物理探测最新进展与展望(上)

<正>空间物理研究开始于地基监测,人类很早从极光、气晖、天电、潮汐等现象开始了地面的观测研究,随后利用气球、火箭进行了临近空间的探测。空间物理学的发展随着航天技术和空间探测技术的发展而迅速发展起来了。自20世纪中期的半个世纪以来,人类发射了数百个航天器用于空间物理探测。1国际空间物理探测发展阶段1957年,世界第一颗人造地球卫星上天,标志着人类进入了空间时代。其后短短5 0多年,人类对自身的生存环境有了全新的认识,除了陆地、海洋和大气之外,人类的生存和发展与空间环境息息     

日地空间探索之旅——空间物理探测最新进展与展望(下)

<正>空间物理研究开始于地基监测,人类很早从极光、气晖、天电、潮汐等现象开始了地面的观测研究,随后利用气球、火箭进行了临近空间的探测,空间物理学的发展随着航天技术和空间探测技术的发展而迅速发展起来了。自20世纪中期的半个世纪以来,人类发射了数百颗航天器用于空间物理探测。4我国空间物理探测最新进展我国第一个空间科学探测计划—"地球空间双星探测计划"(简称"双星计划")的成功实施,开     

2004～2009年间的空间探测(上)

1日地空间探测 在20世纪末,美国航宇局(NASA)在“国际日地物理学”和“日地关系”等空间物理学计划的基础上,提出了“日地联结”的长期研究计划。这个计划所涉及的内容,无论是深度还是广度,都远远超出以前计划的范围。该计划的基本目的是了解太阳为什么变化,行星对太阳的变化是怎样响应的,太阳和星系是怎样相互作用的,太阳变化是怎样影响生命和社会的。为了实现这一计划     

国际空间物理讨论会1986年11月在京召开

1986年11月10—15日中国空间科学学会和中国科学院空间物理研究所将主办国际空间物理讨论会.会议将进行有关太阳活动区物理,行星际物理、行星大气、磁层物理、电离层物理、热层与中层大气物理、宇宙线物理、日地关系、空间探测技术及空间等离子体     

空间天气早知道——"探测"系列科学卫星

2003年12月30日发射的中国探测一号卫星和2004年7月25日发射的中国探测二号卫星是“地球空间双星探测计划”（简称“双星计划”）的两颗卫星。所谓“双星计划”就是发射2颗探测地球磁层空间的卫星进入赤道轨道和极地轨道组成“双子星座”，运行于目前国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的重要活动区，主要用于研究太阳活动、行星际磁层空间暴和之灾害性地球空间天气的物理过程。[第一段]     

“先进天基太阳天文台”卫星任务概况

<正>太阳是距离人类最近的恒星,国际上自20世纪60年代以来,已经发射了约70颗太阳探测专门或有关的卫星,还有多颗卫星已经列入计划^[1-2]。太阳爆发活动是距离地球最近的天体爆发现象,也是灾害性空间天气的主要源头,对人类高科技活动和航空航天影响巨大,因此是太阳物理和空间天气的重要研究对象。中国科学院在“十三五”期间批准立项了我国首颗综合性太阳探测卫星——“先进天基太阳天文台”(ASO-S),     

第九届全国日地空间物理学术讨论会

由空间物理专业委员会主办的第九届全国日地空间物理学术讨论会将于今年10月在山东曲阜召开,涉及内容有:空间物理各分支学科的科研成果,空间物理发展动向,空间天气和空间环境的理论和应用研究,发展我国空间物理的措施和发展方向的建议,有关空间探测方案、仪器设计、探测方法和原理的概念研究.     

多谱段全日面极紫外成像仪

在极紫外波段对太阳进行成像观测是研究太阳活动、日冕中等离子体物理特性的重要手段.传统极紫外成像仪或光谱仪无法同时实现高光谱分辨率和大视场的太阳成像.本文设计了一种新型太阳极紫外多谱段成像系统,采用无狭缝光栅分光方式实现了高光谱分辨率和空间分辨率的全日面成像,成像视场可达47',光谱分辨率每像素2×10-3 nm,空间分辨率每像素1.4',全日面时间分辨率优于60s.通过分析谱线的全日面成像图和系统响应,表明成像仪能大范围的观测太阳活动形态演化,为太阳物理研究和空间天气预报提供更完整的观测数据.      

《日本宇宙开发技术总览》之六 日本的科学卫星(续)

第3号科学卫星“太阳” 1975年是太阳活动最小的时期。众所周知,此时包围地球的电离层状态既受太阳活动变化的极大影响,同时也受地球磁场变动的极大影响。“太阳”卫星正是为了在太阳平静期研究这种太阳活动和包围地球的热层(它的底部是电离层领域)之间的相互作用而计划研制的。当时正在进行一项包括地面观测研究在内的国际合作研究,此年也称国际太阳宁静年。 1975年2月24日“太阳”卫星被送入倾角为32°,远地点高为3140公里,近地