普通天文学/空间天气

空间天气是一个广义的术语，它指的是空间环境条件，主要受太阳活动的影响，例如从太阳不断流出的亚原子粒子“风”。这种太阳风有时会演变成带电粒子（主要是电子和质子）的“风暴”，会影响、扰乱甚至使轨道上的卫星瘫痪，扰乱通信，并对未受保护的宇航员构成辐射危险。

空间天气最著名的方面是极光，在北半球通常被称为“北极光”，在南半球则被称为“南极光”。这些现象的正式名称分别为北极光和南极光。它们发生时，大量带电的太阳风粒子被地球磁场吸引到极地地区。当它们沿着磁力线螺旋下降穿过大气层时，它们会与大气中的分子发生碰撞和相互作用，最显著的是氮和氧，这会导致光线的发射，我们所看到的极光现象。这个过程与荧光灯中的过程类似。

在特别强烈的太阳风风暴期间，地球上的电力传输线会积累电荷，有时会导致过载和停电（例如 1989 年的魁北克省）。除了影响高层大气的无线电特性外，太阳风电荷还会积聚在轨道通信卫星上，并可能使它们失灵，除非采取预防措施。据估计，如果 1859 年那场太阳风暴的强度再次袭击地球，可能会造成高达 2 万亿美元的损失。

潜在的更大威胁是 X 射线和伽马射线，它们会伤害远离地球的宇航员，例如在前往月球或火星的飞行中。航天飞机和国际空间站的宇航员只面临中等危险，因为地球的磁场为低地球轨道上的宇航员提供了一定的部分保护（因为航天飞机和国际空间站都在低地球轨道上）。