空間科學(space science)是指利用航天器研究發生在日地空間、行星際空間及至整個宇宙空間的物理、天文、化學及生命等自然現象及其規律的科學。空間科學以航天技術為基礎,包括空間飛行、空間探測和空間開發等幾個方麵。它不僅能揭示宇宙奧秘,而且也給人類帶來巨大的利益。


    基本信息:


    中文名:空間科學


    外文名:space science


    奠基時期:20世紀以來


    包????括:空間飛行、空間探測和空間開發等


    發展簡史:


    曆史淵源


    自古以來,人類就向往著宇宙空間。在漫長的歲月裏,先輩學者傾注了很大的精力去觀測和研究發生在地球周圍空間(近地空間)、太陽係空間及更遙遠的宇宙空間的自然現象。如早期對地磁、天體運行、極光、彗尾、太陽黑子、太陽耀斑和超新星爆發的觀察等,對隕石進行化學分析,對宇宙物質的某些化學組成的光譜測定等,這些研究積累了人類認識宇宙的寶貴知識。


    奠基時期


    20世紀以來,短波無線電遠程通信試驗成功,電離層的發現,宇宙線的觀測,磁暴和電離層暴27天重現性與太陽自轉有關的發現,以及等離子體振蕩的發現等,也促進了理論研究的發展,如s.查普曼和費拉羅(v.c.a.ferraro)提出了磁穴和環電流的概念,sir e.v.阿普爾頓和哈特裏 (d.r.hartree)建立了磁離子理論,朗繆爾(ingmuir)提出了等離子體的概念,h.阿爾文預言阿爾文波的存在等。在實驗方麵,用探空火箭拍攝了太陽的整個光譜,探測了電離層和高層大氣結構;光譜分析廣泛地用於測定太陽和行星大氣的化學組成,據此維爾特 (r.wildt)提出了類木行星由大量氫所組成;對地外生物和地外文明也開始了探索。這些都為空間科學的形成奠定了基礎。


    形成時期


    50年代以後,在大量地麵台站、氣球和火箭觀測及長期理論研究的基礎上,迫切要求各相關學科之間密切配合,要求全球性的協同觀測以及發展新的探測手段。1956年,在國際地球物理年大會上,美國和蘇聯宣布將要發射人造地球衛星以增強對地球物理學的研究。1957年,蘇聯首次發射了人造地球衛星,這標誌著人類進入了空間時代。從此,許多國家和團體發射了大量的空間飛行器並進行了廣泛的多學科的研究,促使空間科學迅速發展。


    20多年來,人們對近地空間環境進行了大量的普查,發現了地球輻射帶、環電流,證實了太陽風、磁層的存在,發現了行星際磁場的扇形結構和冕洞等;月球探測器和\"阿波羅\"飛船載人登月,對月球進行了探測和綜合性研究;行星際探測器係列對行星進行了探測,並由對內行星發展到內外行星的探測;天文觀測衛星係列對太陽、銀河輻射源、河外源,在紅外、紫外、x射線和γ射線波段進行了探測。在取得上述進展的同時,空間生命科學也相應地迅速發展起來。例如研究人在空間長期生存的一係列問題,包括在失重、超重、高能輻射、節律改變等條件下人體的適應能力等;空間生物學、醫學和生保係統的研究也取得了很大的進展;關於地外生命也在進一步探索。


    在70年代後期,空間科學的發展進入了更高階段。這主要表現為:對重大科學課題的研究更有針對性,並能製定周密的探測與研究計劃,同時加強了理論研究;在開展廣泛的國際合作下,進行了全球性的協同探測與研究。航天飛機的出現,將開辟空間科學史的一個新紀元,成為空間時代第二階段的標誌。。


    學科內容:


    空間物理


    主要研究發生在日球空間範圍內的物理現象的學科。它的研究對象,包括太陽,行星際空間,地球和行星的大氣層、電離層、磁層,以及它們之間的相互作用和因果關係。


    日地物理


    (即日地關係)是空間物理學的主要部分,是太陽物理學和地球物理學之間的邊緣學科。它研究太陽能量的產生、輻射(包括電磁輻射和帶電粒子輻射,尤其著重於它們的變化部分)、在日地空間的傳播和對地球所產生的影響等整個過程。太陽中心部分的核聚變所釋放的輻射能,經過漫長的熱擴散過程傳至太陽的外層氣體而被吸收,產生對流不穩定性,稱為對流區。最後大部分能量作為熱能傳到光球層而向外輻射,能量主要在可見光波段內,這部分能量比較穩定。

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