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欧洲航天局（ESA）空间天气办公室负责人 Juha-Pekka Luntama 近日详细介绍了该办公室的关键活动，旨在提升用户对空间天气的了解，并为保护基础设施免受其不利影响提供信息支持。
空间天气是指自然空间环境的物理和现象状态，主要受太阳活动的影响。它由太阳表面附近的行为驱动，这些行为可能影响地球的空间环境。此外，来自非太阳源的高能粒子（如银河宇宙射线）的变化也被视为空间天气的一部分。
严重的空间天气可能对地球上的社会和基础设施产生不利影响，可能导致电网、交通和卫星运营的中断。因此，监测和预测空间天气事件以采取缓解措施至关重要。
欧洲航天局（ESA）的空间天气办公室致力于为关键的空间和地面基础设施的所有者和运营商提供及时、准确的信息，以缓解空间天气的不利影响。该办公室认识到从多个角度持续监测太阳和空间环境的重要性。基于欧洲在空间天气观测和建模方面的丰富经验和资产，空间天气办公室正在开发一种联合的空间天气服务提供概念，避免重复工作，并确保现有资产和资源在 ESA 的空间天气系统中发挥关键作用。这些服务通过空间天气服务网络提供。
为了进一步了解空间天气办公室的工作，Georgie Purcell 采访了 ESA 欧洲空间操作中心（ESOC）空间天气办公室负责人 Juha-Pekka Luntama。,
空间天气办公室的主要目标是什么？
其主要目标是发展欧洲的能力，帮助保护基础设施和社会免受太阳事件和空间天气的影响。此外，他们可以在这些发展成果转入操作框架之前进行测试和验证，欧洲有望在不久的将来建立这一框架。,
能否概述一下办公室目前的一些关键重点和优先事项？
目前有三个关键领域。首先是用户参与，因为他们所做的一切都是由用户需求驱动的。他们与用户保持密切联系，向用户展示在空间安全计划框架下生成的所有发展、产品、服务和工具。他们收集用户反馈，并在进一步开发和调整这些服务时考虑这些反馈，以确保满足用户需求。操作空间天气的一个关键方面是向用户提供的信息是可操作的。仅仅告诉他们太空中发生了有趣的事情是不够的，用户必须能够根据他们提供的信息做出决策。
第二个领域是提供这些信息的能力。空间天气最具挑战性的部分是预测太阳事件及其对地球的影响。这是他们需要更多能力发展的领域。只要他们有足够的地面和空间空间天气监测系统，就可以在太阳事件发生时检测到它们。但在某些情况下，执行有效的缓解措施以保护敏感基础设施所需的时间比检测到太阳事件后的时间更长。这意味着他们需要在太阳事件发生之前提供可靠的预警。这种预警需要比目前更深入的太阳物理学理解。他们与 ESA 科学理事会的同事密切合作，这些同事正在参与如 Solar Orbiter 等任务，这些任务推动了科学进步。他们利用这些进步来提升操作空间天气的能力。
第三个也是最后一个领域是观测系统。他们正在为欧洲建立能力，以改善他们在监测空间天气和空间天气影响方面的独立性，从而为最终用户提供这些服务。,
能否详细介绍空间天气服务网络的进展？
他们认为空间天气服务网络的发展将始终是一个进行中的工作，因为总有改进的空间。这里的关键词是“网络”——该服务正在将欧洲的空间天气能力网络化。他们已经引入了超过 50 个欧洲空间天气专家团体、研究所、研究中心和行业，共同利用空间天气监测数据，为用户生成空间天气产品和服务。
他们最近举行了一次会议，网络参与者展示了空间安全计划第一阶段取得的成就。该网络为最终用户提供的能力取得了巨大进展。下一个挑战将集中在用户界面领域——使这些信息易于访问，以便用户能够快速基于信息做出决策。
这是一个“从研究到操作”（R2O）平台，帮助将服务能力的科学和工程原型转化为可以转入操作框架的内容。他们将在计划的下一个阶段继续开发这一网络。,
监测空间天气的主要挑战是什么？你们如何应对这些挑战？
主要挑战是他们仍然缺乏观测数据。尽管看起来他们有很多卫星和任务，但如果将空间天气与天气监测网络相比，他们只有一小部分采样点。目前，他们试图基于非常有限的信息进行预测。他们正在努力在太空和地面上进一步构建能力。他们必须记住，许多空间天气观测可以从地面完成，这是空间机构活动边缘的一个领域。他们在欧洲和地面观测能力存在空白的地方进行这项工作。
他们计划中的旗舰太空任务之一是 Vigil。这是从第五拉格朗日（L5）点侧面观测太阳的全新能力。目前正在进行的其他任务包括监测极光的 Aurora 任务，以及设计用于测量地球辐射带的 Sword 任务。非常重要的一点是，他们还与国际同事合作，特别是美国，也包括韩国、日本、南非和澳大利亚。他们确保协调能力发展，避免重复。他们专注于某些互补的任务和观测，然后交换数据。这是一个双赢的局面——当他们有更好的覆盖范围、更多的数据，并且可以交换数据并共同利用时，每个人都会受益。,
你们对未来的期望是什么？
在空间天气预测方面，人们寄希望于利用人工智能（AI）来提供更好的空间天气预测。此外，由于时间对空间天气预测至关重要，他们可以开发执行速度更快的模型。最近，ESA 在意大利的 ESRIN 启用了 ESA 高性能计算（HPC）环境。这本质上是 ESA 拥有的超级计算机，他们将利用它来改进空间天气预测。这与长期目标密切相关，即确保他们能够利用所有即将到来的空间天气任务的数据。
他们希望进行研究，进一步发展空间天气模型和包含太阳物理学的模型。目标是拥有所谓的“端到端空间天气能力”——当他们检测到太阳中的某些东西时，他们将拥有一个完整的数据处理链，以查看对地球的影响。例如，他们将能够立即生成估计，说明该事件对电网或地球上另一个关键基础设施的影响程度。
在空间天气监测方面，除了欧洲的空间天气任务外，他们希望看到韩国建立一个将航天器放置在第四拉格朗日（L4）点的任务，该点与 ESA Vigil 任务所在的 L5 点相对。当他们在太阳周围有更多的观测点时，他们希望能够比现在更好地预测太阳事件。,
你认为还有哪些需要解决的问题以加速空间天气监测？
正如一开始提到的，欧洲还没有一个操作性的欧洲空间天气服务。ESA 是一个开发机构，虽然他们已经开发了能力并可以测试和验证，但他们还没有一个可以 24/ 7 运行的能力地点。建立这一点对欧洲至关重要，因为他们从研究中得知，一次大的空间天气事件可能给欧洲造成数千亿欧元的损失。ESA 正在与欧盟委员会就这一话题进行对话，他们预见欧盟和欧盟委员会将成为欧洲这样一个操作性空间天气系统的管理机构。
