臨近空間紫外輻射環境及影響因素研究

安源，王先華，葉函函，施海亮，吳時超，李超，孫二昌

（1 中國科學院合肥物質科學研究院安徽光學精密機械研究所，合肥 230031） （2 中國科學技術大學，合肥 230026）

0 引言

臨近空間是介于航空飛行器運行和航天軌道空間之間的大氣區域，是對流層與太空環境的過渡。與近地表相比，臨近空間的紫外輻射強度要強得多［1］，雖然其在太陽輻射中占比不大，但卻對臨近空間中的眾多應用產生深遠影響，特別是其對地外生命探尋、微生物生存繁育以及飛行器駐留的研究具有重要作用。臨近空間的大氣特性特別是紫外輻射特征與現代火星表面環境最為一致［2-4］。開展紫外輻射對臨近空間中生存微生物的相關研究，將為火星是否可能存在生命等重要的天體生物學問題提供新的認知和理論依據。此外，臨近空間中生存的微生物具有特殊的生理代謝過程以及遺傳發育機制，也是天體生物學研究的重點之一［5-7］。紫外輻射作為影響微生物在臨近空間中生存狀態的重要環境因素，由于缺乏對其特性等的研究，制約了對不同地點、不同高度、不同時間微生物群落分布、動態變化等的認識和評價。除了在天體生物學中的重要意義，運行在臨近空間的飛行器（例如空間飛艇等）相較傳統航空飛行器具有長期留空并持續飛行的特點，有高使用效能、高性價比以及部署快的優點［8-10］。但紫外輻射會破壞飛行器所使用的高分子材料［11-12］，且加速衰減飛行器能源供給材料的性能和可靠性［13］。……