最近20年，有十几次空间灾害给人类活动带来显著影响。图片来源：天文在线网

　　编者按：我国科技发展正处于“转型期”。在很多领域，我们已做出一流成果，整体来说在国际上处于第二梯队前列，只要我们进一步努力，实现一次跨越，就有可能跻身第一梯队。空间天气科学是科学基金优先发展领域之一，近年来，该领域出现了一批“亮点”研究成果，正处在学科发展的转型期，我们需要认真思考：如何认识自身的位置，如何组织团队向学科前沿亮剑，如何抓住机遇行动起来？

　　为此，本报开设“空间天气科学‘亮剑科学前沿 服务国家需求’系列报道”，介绍我国空间天气科学取得的成绩和下一步努力方向。

　　□中国科学院院士 魏奉思

　　发展瓶颈

　　空间天气研究从国家战略发展来说非常重要，但目前我们对其认识还不够。

　　空间天气领域的研究包括三个层面：基础空间天气（针对空间自然现象本身的探测研究）；军用空间天气（关乎国家安全）；民用空间天气（服务社会经济发展）。

　　在空间天气研究方面，国外通常是基础研究先行，与能力建设协调发展，“软”“硬”兼施。我国空间天气能力建设受到国家高度关注，双星计划已成功实施，子午工程今年将全部建成验收，“夸父”卫星计划正在推动中。但基础研究还没有国家层面的计划安排，如何实现空间天气领域的科学发展是个重要的战略问题。

　　空间天气条件十分复杂，在地球上无法模拟和认知，空间天气研究的意义有四个方面。

　　首先，基础空间天气研究薄弱，会成为我国从空间大国向空间强国发展的瓶颈之一。比如，我们现在遇到的问题，卫星虽然上天了，但其寿命问题却没有很好地解决。卫星运行的安全、可靠、长寿等问题都有赖基础研究的提升。

　　其次，空间天气研究能拓展人类的知识体系。人类传统的知识、理论体系都建立在“碰撞”的基础上，物体或粒子通过碰撞实现能量交换，进行扩散、传导或对流。而空间基本无碰撞状态，波和粒子间的相互作用非常重要，“燃烧”磁场可获取动能和势能。原来的知识积累和理论体系解决不了新问题，很多概念和理论都需要发展。

　　我们要和平利用空间，必须认识空间。比如我们要在近地空间发展飞艇、无人机，要进行精确追踪和拦截，不能精确掌握大气密度和风场变化规律，不了解空间状况怎么行？再如，人类向空间要能源，日本已在设计利用空间数平方公里的太阳能电池板，将太阳能转化成电能再转化成微波传到地球。在空间收集太阳能不用担心天阴下雨，如果卫星轨道设计合理，可以24小时持续供电。未来十年人类还可以向空间的高超音速等离子体流以及地球空间的电流体系要能量。这些都是取之不尽的能量，如果打开这扇天门，能源问题就迎刃而解。

　　三是从国家空间安全考虑。过去国家安全是领土、领海、领空的问题，现在国家安全必须建立海、陆、空、天无缝隙的保障体系，特别是数字化、信息化空天环境建设。不认识空间天气现象和规律，就无法去设计、防控空间安全。