为什么要投资监测太阳?

就在圣诞节前，英国国家天气预报机构英国气象局，宣布它将开始监测太阳的活动，就太阳辐射可能造成的危害向太空机构和配电公司提出建议。

为了了解英国投资这项技术的原因，克里斯·史密斯与大学和科学国务大臣大卫·威利茨以及伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室的露西·格林一起参加了这次会议。

Chris - David，首先，你为什么要这么做，为什么现在这么做?

大卫:我们这样做是因为当我们看到对我们国家基础设施运作的战略威胁时，我们已经把太空天气列为潜在破坏性的东西。所以，如果我们能更好地预测它，那将是一个很大的优势。其次，当然，这是英国科学的另一个伟大的例子。我们有非常擅长监测太阳活动的专家。我们支持像太阳轨道飞行器这样的项目，旨在更好地了解太阳的活动，鉴于我们有科学家在研究这个，我们应该利用他们的研究来更好地预测太空天气。

克里斯:危险有多大?

大卫:嗯，我们认为，如你所知，太空天气太阳活动似乎以11或12年为一个周期。专家们谈到了1859年的卡灵顿事件。这是对这种活动的第一次大规模测量，顺便说一下，就在我现在在伦敦的地方附近，当太阳活动达到顶峰的时候，它看起来确实会在几个方面造成破坏。它可以扰乱电力供应。它可以破坏电网。事实上，1989年发生在魁北克和2003年发生在瑞典的两起西方世界最严重的停电事件都与太阳活动强度高有关。所以，这是一个问题，这就是为什么它对我们的电网和基础设施很重要。其次是卫星。当然，我们越来越依赖卫星。当我和卫星运营商交谈时，他们并没有说，你的卫星会突然中断。 You might want to shut them down for a time and even shutting down a satellite before you - and then having to turn it back on - could interrupt services that we are all used to, delivered via satellites. So, there are reasons why having better information that one of these peaks of solar activity is coming would be of great benefit for us.

克里斯-露西，你能告诉我们是什么导致了大卫所说的那种高峰吗?

露西:那么，太阳活动的高峰。就太阳产生的活动而言，有四种不同的类型。太阳风可以吹得非常非常强，非常猛烈，对地球磁场产生强烈的影响，然后产生连锁反应，大卫已经说过了。太阳耀斑是向地球发射的强烈辐射，日冕物质抛射是等离子体和磁场的爆发，还有高能粒子事件。所有这四种活动，在大约11年的周期内变化，我们称之为太阳活动周期。他们就这样潮起潮落。现在，我们正处于太阳活动极大期。

但是大卫，愤世嫉俗的我说，我们还在这里。地球上有70亿人。地球还没有融化，但过去肯定发生过很多很多这样的事件。为什么我们现在需要这个?

大卫:是的。正如露西所描述的，这是一个成熟的模式。我认为我们必须认识到的是，首先，我们有了更大更复杂的电力分配系统。其次，我们比以往任何时候都更加依赖卫星。第三，我应该在清单上加上一点，有一些关于飞机的问题，极地附近的航空旅行，特别是对于经常飞行的飞行员和机组人员来说，有多少辐射暴露。因此，有几个原因可以解释为什么现代高科技世界更加脆弱。我认为考虑到我们对科学的理解我们现在所做的就是在能力上进行投资。在科学预算中，我们为IT基础设施投入了大约200万英镑来真正利用数据，我们还投入了450万英镑左右来提供运营服务。我们将与美国人密切合作，我认为这是确保我们的基础设施得到更好的提前通知的好方法。它还推动了科学前沿的发展，并将科学与太空天气预报等实际操作需求联系起来。 I think that's what many scientists like to see us doing, using their increased understanding of things like solar activity and putting it to practical use.

克里斯:从另一个角度来看，450万英镑，这是1000个髋关节置换手术的费用，你可能可以做几千个白内障手术，让人们在年老时重见光明，花同样的钱。美国已经有人在做太空天气预报了。难道我们不能借用他们的太空天气预报，让更多的老人移动吗?

大卫:嗯，与卫生预算相比，科学预算是适度的。我认为我们每年保证投入46亿英镑用于科学研究绝对是一件正确的事情。我们应该为我们的科学质量感到无比自豪。在这其中，我认为空间科学和了解太阳活动是英国拥有高质量科学的领域。然后反过来，当然，美国人有一些这样的数据集，英国也带来了一些东西。我们不应该简单地坐在那里没完没了地说“我们可以从美国人那里得到它”。我们非常擅长编写软件。我们非常擅长太阳科学。我们在这个项目中是真正的合作伙伴，就像在许多其他科学活动领域一样，如果我们非常擅长，如果我们有这些能力，那么使用它们是正确的。我们不需要简单地依赖他人。

Chris -有道理，但我要告诉你，我不能在剑桥6英里外的电脑上下载《市中心修道院》，尽管你提到的一些让英国在世界上领先的公司就在离我住的地方不远的地方，因为我的互联网连接非常糟糕。我们是不是应该投入更多的钱让我们的人口更好地联系起来，因为不管太空天气如何，如果有一个大的日冕物质抛射，我不会注意到的，因为我的技术已经处于黑暗时代了。

大卫-我能感觉到你有强烈的个人不满，我不会反驳。你完全有权对此感到沮丧，实际上，在政府的另一个部门，我们绝对在努力特别解决一些不发达地区的问题，让人们适当地使用快速宽带连接。事实上，我认为到2015年，我们比大多数西方发达国家走得更远。但是这个决定并不是——我必须说——我办公桌上的这个决定并不是，“我们应该投入更多的资金来改善剑桥6英里以内的宽带服务，还是投入更多的资金来进行太空天气预报。”这并不是政府的运作方式。我们真正的问题是，如何最好地使用科学预算和我投入到气象局的预算。考虑到太空天气现在实际上是我们国家基础设施问题和风险的前四到五位，如果在一两年内-想象一下我们确实停电了，那将是一场灾难。我甚至敢说，想象一下我们在剑桥郡停电了，而我们没有得到提前通知。这是我不是电力工程师的地方，但我的理解是，如果他们提前得到通知，他们能做的就是运行国家电网，让他们所有的设备上线，运行它，这样他们就可以分散负荷，减少整个系统停电的风险。所以，我们要保证你不会有这种风险，这是值得的。

克里斯-很高兴听到这个消息。露西，为什么太阳能摧毁连接电网之类的东西?

露西:嗯，太阳确实是一个我们可以欣赏的大得多的物体。所以，我的意思是，它有一个非常非常广阔的外层大气层，在太阳系中延伸了数十亿公里。旅行者1号宇宙飞船最近穿过了太阳大气层的边缘，我想距离太阳大气层超过150亿公里。所以，地球位于我们本地恒星的一个非常多变的大气层中。正是大气层的变化通过地球磁场的变化影响着地球。我之前提到过太阳风它是太阳大气的膨胀，是它把太阳带到如此遥远的地方。在太阳风中，有磁场气泡被炸出叫做日冕物质抛射和这些太阳耀斑，以及非常高能的粒子事件。但实际上，它是通过太阳活动在地球大气层中对地球磁场的影响，最终传播到地球表面，然后对国家电网等产生影响。