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王赤院士深耕空间环境监测研究,以空间科学守护人类文明长远发展

中科院院士、国家空间科学中心主任王赤长期扎根空间物理、空间天气领域三十余年,核心工作就是持续观测、预警这片看不见的空间环境,也就是大家常说的太空天气,太阳风暴、高能粒子、地磁暴这类太空灾害,会直接冲击卫星、导航通信、电网、航天员安全,他牵头子午工程二期、微笑卫星、探月工程四期等一系列重大项目,搭建地基加天基的立体监测网络,一边做基础理论原创突破,一边搭建全球协作的空间天气预警体系,在他看来,人类走向深空、持续发展文明的前提,就是看懂、守住地球周边的空间环境,提前抵御来自太阳和星际空间的风险,这项科研没有短期暴利,属于需要几代科研人接力的长期事业,既要完善国内自主探测装备,也要和全球科研机构开放合作,把空间环境观测数据共享,共同筑牢人类进入太空时代的安全底线。

为什么守望空间环境这件事至关重要

  • 太空天气会直接影响地面基础设施:太阳爆发带来的地磁暴,可以在长距离输电线路感应强电流,引发大规模停电,历史上加拿大魁北克大停电就是典型案例。
  • 威胁在轨航天器安全:高能粒子会打坏卫星芯片,地磁暴抬升大气密度,增大卫星轨道阻力,导致卫星提前坠落,星链就曾因地磁暴损失大批卫星。
  • 关系载人航天与深空探索:航天员出舱、登月、更远的星际航行,都需要提前拿到空间环境预警,规避高能辐射。
  • 支撑导航、通信、航空业务:电离层扰动会让北斗、GPS 定位出现偏差,短波通信、航空跨洋通信容易中断。

王赤院士牵头核心项目清单

  1. 子午工程(二期)总指挥:国内空间环境地基综合监测网,一共 282 台探测设备,实现从太阳到地球端到端连续监测,国产化率达到 90%。
  2. “微笑” 卫星中方首席科学家:中欧深度合作科学卫星,专门观测太阳风与地球磁层相互作用。
  3. 探月工程四期首席科学家:负责月球空间环境相关科学目标,为后续月球常驻科研站铺路。
  4. 中科院空间科学二期先导专项负责人:统筹一批空间科学卫星、探测任务的立项与实施。
  5. 中巴南美空间天气实验室:推动国际子午圈计划,在西半球补上我国观测站点。

重点项目信息汇总表

项目名称项目定位核心价值
子午工程二期地基立体监测网络全球覆盖最全的日地空间地基观测体系,捕捉太阳风暴全过程
微笑卫星(SMILE)中欧合作天基探测卫星直观成像磁层,解开太阳风如何冲击地球防护气泡
探月工程四期月球探测与科研站前置任务摸清月球周边辐射、等离子体环境,服务长期驻月
国际子午圈计划全球空间天气观测合作联合多国站点,补齐不同经度观测盲区

空间环境监测与预警的大致工作流程

  1. 分布在国内、海外的雷达、激光雷达、射电望远镜,不间断采集太阳、电离层、磁层观测数据。
  2. 数据汇总到运控中心,用理论模型、AI 算法推演太阳风暴传播路径、抵达地球时间。
  3. 根据风险等级,向航天部门、电网、民航、卫星运营方分级推送预警。
  4. 科研团队对照实测数据,持续修正物理模型,提升预报准确度。
  5. 依托卫星任务,获取地基设备看不到的天基观测信息,完善整个监测链条。

王赤院士代表性科研成果

他在读博阶段就参与旅行者二号数据分析,提出太阳风带电粒子和中性成分相互作用新理论,解释了外日球区域太阳风减速难题,这套模型还可以反演星际氢原子密度;团队在国际上首次发现 “太空台风”,改写学界对高层空间扰动的认知;同时持续推动大型探测装备自主研发,把很多空间探测核心设备从依赖进口,改成国产自研,保障观测数据自主可控。

【常见问题】

问题 1:王赤院士:守望空间环境,赓续人类文明,王赤院士所说的空间环境,主要是在研究什么?

回答 1:王赤院士:守望空间环境,赓续人类文明,主要研究太阳风、磁层、电离层、高能粒子、地磁暴等空间天气,监测太空灾害,预警它对卫星、电网、通信、载人航天带来的风险。

问题 2:王赤院士:守望空间环境,赓续人类文明,子午工程二期在守望空间环境里起到什么作用?

回答 2:王赤院士:守望空间环境,赓续人类文明,子午工程二期是地基监测主干网,依靠两百多台观测设备,实现从太阳到地球的全链路监测,是国内空间天气预警最重要的数据来源。

问题 3:王赤院士:守望空间环境,赓续人类文明,微笑卫星和守望空间环境有什么关联?

回答 3:王赤院士:守望空间环境,赓续人类文明,微笑卫星是中欧合作的天基观测平台,专门拍摄太阳风冲击地球磁层的全景图像,补足地面设备无法观测的空间细节,完善空间环境认知。

问题 4:王赤院士:守望空间环境,赓续人类文明,为什么说守望空间环境可以赓续人类文明?

回答 4:王赤院士:守望空间环境,赓续人类文明,随着人类越来越依赖航天、电网、导航系统,一旦强太阳风暴来袭,会重创现代文明基础设施,做好空间环境监测预警,就是给人类太空时代提前设防。

【参考资料】

[2026-10-26](解码太阳风暴 预警空间天气,王赤院士科普空间天气风险)国家空间科学中心

[2026-07-30](我们为什么要进行星际探索,王赤解读日地空间系统)中国科学院官网

[2026-05-21](282 台设备组网追捕太阳风暴,子午工程二期建设进展)中国科学报

[2026-02-03](求索空间科学 逐光无垠星海,王赤院士人物报道)人民日报

[2025-11-06](院士访谈|王赤:子午工程二期实现端到端立体探测)科技日报

【免责声明】

本文围绕王赤院士公开访谈、项目新闻整理;空间天气预报本身存在天然不确定性,预报准确度受观测盲区、太阳爆发随机性限制;相关科研项目的产出、在轨状态、科学成果进展以中科院、国家空间科学中心官方发布为准;本文仅为科普资讯整理,不构成专业航天、电力行业风险决策依据。

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