科学家在南极盯着那边看,要把空间环境情况弄清楚,好给全世界搞空间天气的人出份力

咱们国家的科学家在南极的极夜里一直没闲着,就这么长时间盯着那边看,要把这里的空间环境情况弄清楚,好给全世界搞空间天气的人出份力。南极这个地方本来就是个大冰箱,又是地球气候的源头,现在更是天文学家研究太阳和地球互相作用的天然实验室。每到极夜那会儿,天上那好看的极光其实不光是光,那是太阳风使劲碰地球磁场和高层大气弄得动静,咱们常说这就是空间天气的“显示屏”。中国南极中山站刚好在那个关键的纬度带上,所以被全世界都认可是干这行最合适的地儿。 从三十多年前开始,一代代中国搞极地科考的人就在这坚守着。一开始是盖房子修路,现在已经搭起了一套国际上都数得着的综合观测系统,监测能力突飞猛进。现在中山站里装了好多光学和无线电设备,跟北极那边的黄河站连上了网,形成了国际上少有的南北极同步看的局面。现在的研究不光是看光了,还要动手探测。 你看中山站那个观测楼里,有个装着鱼眼镜头的机器一直在拍天上的变化,就像给极光拍全景电影一样。旁边还有个专门解光的东西,它能分析光的颜色和线条特征,反推出来那些粒子是什么类型、能量有多大。这些设备合在一起就织成了一张网,能抓住太阳往地球注入能量的过程。 还有那些激光雷达,也是主动出击的厉害角色。它们往天上发射细细的激光束,然后接收大气分子散射回来的微弱信号。这么一来就能画出从地面一直到110公里高空的大气温度、风场还有成分分布图。中国极地研究中心的黄文涛研究员打了个比方说,这就好比给高层大气画了一张精细的“心电图”,能第一时间发现空间天气变化带来的细微扰动。 最厉害的是极光观测和激光雷达配合起来用。在太阳风暴这种大事发生的时候,两边一同步就能看到能量是怎么沉降进去的(通过极光),同时也能知道大气是怎么反应的(通过激光雷达)。这就给搞清楚太阳风、磁层、电离层还有大气层是怎么传递能量和消耗能量提供了关键的数据链条。 参加第41次南极考察的队员黄川说,针对具体的科学目标让设备一起干活,现在已经是咱们提升研究深度的常规操作了。靠着这些长期、系统、高质量的数据,咱们科学家搞出了好几个在国际上都拿得出手的成果。比如他们从中山站的数据里挖出了一个新名堂叫“极光涟漪”,解释了一种绿色条纹是怎么回事。 最近几年咱们在极光物理、电离层动力学这些方面的研究成果不断冒出来,在国际学术界的话语权越来越重。虽然这些看着挺高深的研究其实是为了以后能用上的。极光闹得凶的时候往往是地磁暴要来的前奏,这东西会影响卫星、无线电通信和电网安全。 中国极地研究中心的孙继承副研究员也说了,老盯着极光看能给我们做预警提供基础。这能保护航天器、保证通信导航稳定、还能让电网少出问题。从一开始只是仰望星空到现在能读懂它背后的密码,从以前用单一方法看变到现在天地一体联网看,咱们的路走得挺稳。 零下几十度的天里大家还在那儿调试设备、守着看数据。这不仅仅是为了学问上的突破,更是为了国家能从容应对各种空间天气的麻烦事儿、守护好咱们的高科技系统安全、参与全球环境治理积累实力。虽然现在已经取得了不小的成绩,但咱们的“追光”之旅还得继续往深了走、往广了看。