新书推荐：给大众阅读的《太空天气入门》

太空天气（即空间天气）是空间科学的一个新兴领域，主要研究日地关系对社会和技术的影响。太阳对地球的空间环境有着巨大的影响，它以电磁辐射和粒子辐射的形式释放出大量的能量，这些辐射有可能损坏或摧毁卫星、导航、通信和配电系统，伤害宇航员。这本教科书介绍了太阳和地球之间的关系，并展示了它如何影响我们的现代技术和社会生活。

本书利用太空天气的实践知识来介绍空间物理学，以帮助读者了解太阳与地球的关系。全文对专业的术语进行了通俗的解释，以帮助读者加强理解。这本教科书既可以作为空间物理入门课程的理想教材，同时也可作为空间科学的科普读物。

ISBN：978-7-03-072303-1

责任编辑：崔妍 [e-mail]

2021年被很多人称为“太空旅行业元年”（或称为“商业太空旅行元年”），有三家企业将多名员工和游客送到了穹顶之上。同年秋天恰逢“地球和行星太空天气”通识课获批在山东大学开设，授课期间我们与同学们一起见证了这三次各有特色的太空旅行过程。参加课程的同学来自全校各个专业，既包括生物、电子、机械、数学、通信等理工专业，也包括法学、国政、金融、商务、外语、新传、艺术等文科专业。授课过程中，我们不禁和同学一起探讨：世界首富们（上述三个企业的领袖分别是在2021 年交替成为世界首富的杰夫·贝索斯和埃隆·马斯克，以及成名更早的传奇富豪理查德·布兰森）近年来争先恐后地布局商业航天，这意味着什么呢？这些处在所谓的“信息生态链”顶端的人类个体们投身航天事业，是仅仅为了实现他们儿时的梦想，还是由成熟的现代技术与时势共同推动所致？
人类进行航天活动，一方面是为了探索未知，了解我们的宇宙，满足人类最原始的好奇心；另一方面，是要拓展我们人类的生存空间，即“和平利用太空”。回顾人类社会发展历史，我们可以发现，人类在一直不停地拓展生存空间，从陆地（如以考古发现的300 多万年前的南方古猿阿尔法种的地面行走为开始标志）到海洋（以15 世纪末开始的地理大发现即“大航海时代”为始），再到大气（若以19 世纪末到20 世纪初的飞艇和飞机相继出现和应用为始），如今进入了太空（也称为“空间”，以1957 年苏联第一颗人造卫星上天为始）。目前，几千颗人造卫星正在环绕地球为我们提供服务，太空站（也叫航天站、空间站）上有人类常驻，人类已经实现了载人登月，近年多国还计划登陆火星，太空开始成为人类的“第四生存空间”。人类现已进入“太空大航海时代”，我们国家也没有像上次错失大航海时代的发展机遇那样错过这次新航海时代，早已把空间科学列为了重要的国家战略。除了国家自1970 年就开始的并一直大力发展着的各种太空活动之外，2014 年年底国务院还发文鼓励民间资本参与商业航天，其后短短几年已有100 多家民营航天企业相继成立并开展多种航天业务。以目前的发展趋势来看，我们相信将来去太空旅行就会像现在乘坐飞机甚至驾驶汽车旅行那样方便，并且这很可能会在我们有生之年实现。正如SpaceX 在其首次太空旅行的宣传片里面说：“If they can go, we all can go（如果他们能去，那我们就都可以去）”。

艺术家绘制的火星前哨站概念图

“春雾日头夏雾雨，秋雾凉风冬雾雪”“朝霞不出门，晚霞行千里”。古往今来，从经验谚语的总结到精确的数值预报，无论是在陆地、海洋或天空，无论是民用还是军用部门，都非常重视对天气的预报，投入了巨大的人力物力去提高天气预报的准确度。那么，当我们在第四生存空间——太空进行活动和探索时，是不是也需要关心那里的“天气”状况？那里如此的“空”，还会有所谓的“天气”吗？此外，正如本书作者所说，即使我们生活在地球表面，日常生活中每个人每天恐怕也至少使用了一颗卫星——我们在收看节目、开车导航、跟踪快递包裹、使用信用卡购物、查看天气信息等日常生活中，都使用到了卫星提供的服务。那么，远在太空的天气变化会如何影响到我们近在地面的技术系统？这些问题都是太空天气课程和本书所要探讨的内容。

受太空天气影响的各种系统

鉴于太空天气对各行各业的影响越来越大，我国在多年前就成立了太空天气的研究部门和业务部门，而2010 年国家颁布的《气象灾害防御条例》把太空天气与台风、暴雨、沙尘暴、地质灾害等一起列为重点防御对象，首次以法律规范的形式对太阳风暴、地球空间暴等太空天气灾害的监测、预报和预警工作作出规定。近几十年来，设立空间物理与太空天气学科的高校从原来仅有的三所（北京大学、中国科学技术大学、武汉大学）扩大到了包括我们山东大学在内的20 多所，为我国培养着越来越多太空天气领域的人才。多年的科学研究和专业授课使我们越发意识到，空间科学是一门既能仰望星空，又可脚踏实地的学科。同时它的交叉性非常强，我们既需要本学科的同学具有多学科的背景，又希望更多不同学科的同学参与到空间科学的学习和工作中来。来选修太空天气课程的同学虽来自上述众多专业，但他们将来都可能在空间科学事业中找到自己的用武之地，而本书和这门课程能够为他们提供一定的基础知识储备。由于水平所限和课程的紧迫需要，我们无法在短时间内准备好一本文科生也能够读懂的太空天气教材，幸而密歇根大学莫德温教授的这本针对非理科学生的《太空天气入门》进入了我们的视野，它既是教材，同时也可作为科普读物。因此，我们决定将这本书翻译成汉语出版，作为同学们的入门教材。同时，如果本译作可以增进其他领域的同仁们对太空天气的了解，更将是我们莫大的荣幸。本书第一章介绍了什么是太空天气（业内通常称为空间天气），它和我们生活中常见的普通天气到底有什么区别；第二、三章介绍了一般太空天气的主要源头:太阳和日球层；第四、五章介绍了太空天气的主要体现区域（如磁层、高层大气、电离层等）的背景和活动特性；第六章讨论了太空天气对各种太空和地面技术系统的影响，如今年SpaceX 公司在其官网宣布的磁暴这一太空天气现象导致40 颗卫星不能入轨的论断，可以在该章找到相关内容和依据；第七章介绍了在太空中生活所面临的一些危险，包括辐射、真空、微重力、流星体等；第八章还探讨了其他可能的太空天气现象，包括太空天气可能对长期气候变化造成的影响，小行星和彗星撞击、超新星爆发等可能对地球和人类造成的风险也被作者纳入了太空天气的范畴。
星辰大海一直在等着我们，如今“云霞明灭或可睹”，请读者们带上本书准备好，与我们一起畅游天地间。

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本文摘自科学出版社2022年9月出版《太空天气入门》一书译者序，内容有删减，标题为编者所加（本文编辑：崔妍[e-mail]）。

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