当代物理前沿专题之六空间物理学

当代物理前沿专题之六空间物理学 都 亨 6．1 空间物理学概述 ........................................................................................................................... 1 6．2 地球的中高层大气 ....................................................................................................................... 3 6．3 地外空间 ....................................................................................................................................... 8 6．4 空间物理学的研究方法 ............................................................................................................. 1 7 6．5 空间物理学研究的意义 ............................................................................................................. 1 9 6．1 空间物理学概述 6．1．1 空间物理学简史 空间物理学是一门研究发生在宇宙空间里的各种物理过程的基础科学，这些物理过程对航天事业和人类的生态环境产生重要的影响，因此它又具有重要的应用价值． 人们对空间物理学中一些问题的研究已经有很悠久的历史．我国对绚丽多彩的北极光的观测、记录和研究可以追溯到几千年以前，我国东汉班固在《汉书》中收有对公元前15年 3月 27日（汉成帝永始 2年2月 癸未）在西安看到的极光的生动描述．对地磁场的观测和利用也有两千多年的历史．但是由于人们无法摆脱地球引力场的束缚，无法穿过大气层到宇宙空间去实地进行探测和研究，所以只能根据从地面上得到的少量观测数据来推测和猜想，在对个别现象的了解和解释上虽然取得了一些进展，但作为一门独立的学科长期以来没有 得到长足的发展，一直到本世纪 50年代，对这些现象的研究仍然只是地球物理学的一个分支． 1957年， 航天技术发展的结果将第一颗人造地球卫星送入了太空，标志着人类航天时代的开始，同时也揭开了空间物理学成长发展的序幕．遨游太空的航天器装载了各种各样的探测仪器对太空的各个区域进行探测，通过遥测系统将探测数据源源不断地发回地面，这些实地探测的数据彻底改变了人们对宇宙空间的认识，也为人们科学地研 究宇宙空间创造了条件．在三十余年的时间里，空间物理学取得了许许多多重要的发现和研究成果，例如：地球辐射带、地球磁层、太阳风、行星际磁场和扇形结构的发现和测量...