隨著新一輪太陽活動周期的開始，空間環境可能對人類的航天活動產生諸多不確定影響，以致形成空間自然災害。空間自然災害，主要是指由宇宙環境不穩定如太空災害天氣、太空物體隕落、太陽磁場有害波動等引發的危險性行為和災難性後果。人類航天活動需要防範太空自然災害的影響。
喜怒無常的空間天氣
空間天氣的概念是美國在上個世紀90年代首先提出來的，可理解為由太陽活動釋放的電磁輻射和粒子發射在日地空間的傳遞和轉化過程。其中，從地表20～30公裏以上到太陽外層大氣的空間區域稱作為日地空間，其主要覆蓋中高層大氣、電離層、磁層、行星際和太陽大氣等。太陽活動相對穩定時可稱作「好天氣」；當太陽活動相對頻繁，甚至會引發無線電通訊、衛星導航以及電力等系統故障或崩潰時，將稱作為「壞天氣」。但與風、雲、雨、雪等對流層天氣不同，災害性空間天氣的出現頻率不高，主要由太陽活動造成。
太陽是一個溫度高達百萬度的熾熱氣體（準確講是等離子體）球，無時不在「翻江倒海」，特別是在與太陽黑子相關的「風暴」區（專業上稱為太陽活動區），往往以「爆發性」方式向外釋放電磁輻射或高能粒子，這就是最近常見諸媒體的「太陽風暴」。
太陽風暴（SolarStorm）是由於太陽的劇烈爆發活動，進而引發的強烈擾動。太陽爆發活動指太陽大氣中發生的持續時間短暫、規模巨大的能量釋放現象，主要透過增強的電磁輻射、高能帶電粒子流和等離子體雲等三種形式釋放。隨著太陽爆發的愈演愈烈，其噴射的物質與能量抵達近地空間後，將會引發一系列地球空間環境的強烈擾動，進而影響人類活動。
太陽風暴
在強太陽風暴爆發期間，通常多次出現太陽耀斑和日冕物質拋射情況的發生。前者將釋放高能電磁輻射，透過光速傳播，大約8分鐘左右就能抵達地球，後者將釋放亞光速高能粒子流，快則幾十分鐘，慢則1〜3天左右抵達地球附近。
太陽風暴吹拂地球磁場形成的磁層
自伽利略發明望遠鏡以來，人類對太陽活動的監測大約已有400年的歷史。隨著科學技術的發展，天基太陽觀測能力顯著提升。例如，美國太空總署和歐空局聯合發射的太陽與太陽風探測器（SOHO），可對太陽黑子活動、太陽風以及太陽內部結構變化進行即時監控。近日，歐空局又釋出訊息，將啟動拉格朗日計劃，打算在從未嘗試過的拉格朗日L5點開展太陽監測活動，並預計在2025年左右建立相關預警機制。該計劃將重點圍繞太陽風暴開展，有效預測太陽風暴爆發周期，最大程度降低給地球帶來的負面影響。
太陽風探測器
歐空局（ESA）拉格朗日計劃L5觀測點
學術界通常利用太陽黑子相對數來表征太陽活動長期水平的高低，並以1755年太陽黑子數最少時作為第一個太陽活動周。在太陽活動中，其周期變化有時長達11年之久，但也有時短至幾分鐘的爆發。目前，太陽活動已進入第24個活動周期的末期，預計2020年1月前後將開始第25個活動周期，並將於2031年6月前後結束。在此期間，太陽活動水平較低，太陽風速也將處於較低水平，因此近期太陽活動相對平穩。
太陽風暴給人類活動帶來嚴重影響
太陽風暴對人類生活造成的威脅與危害是多方面的。歷史上著名的「魁北克事件」是其中的一個例子。1989年正值第22個太陽活動周期的黑子數高峰年，僅在一個月內，太陽風暴就先後產生了約107次太陽X射線耀斑，其日冕物質的拋射也高達數十次。太陽風暴的「席卷」，造成多起重大電力系統故障，加拿大魁北克省的大部份地區停電長達9小時以上，600萬居民生活受到嚴重影響。強烈太陽耀斑引起過39次強烈短波通訊突然騷擾，其中15次通訊部份中斷，24次全部中斷。
魁北克大停電事故中被燒毀的變壓器
太陽風暴產生的大磁暴還引起過多起航天器執行故障。累計曾有46例衛星出現異常的記錄。例如，大磁暴引發美國國家氣象衛星的訊號中斷，同時也導致某系列導航衛星長時間不能正常運作，迫使軍事系統跟蹤的幾千個空中目標需重新定位。
太陽風暴對航天器影響
據不完全統計，類似「魁北克事件」的災害性空間天氣事件每個太陽活動周期平均會出現幾起至十幾起。再如第23個太陽活動周期中發生的「萬聖節事件」（因正值西方的萬聖節而得名），造成全球短波通訊中斷，民航通訊出現故障；美國太空總署的火星探測衛星奧德賽飛船上的觀測器材被粒子輻射徹底毀壞；中國北京、滿洲裏等地區無線電觀測點短波訊號也曾因此一度中斷。
肆虐無情的太陽風暴
隨著現代航天技術的迅猛發展，基於太空平台的裝備系統和資訊系統基層在太空活動中的套用愈加廣泛。隨之而來的是空間天氣對太空活動的影響範圍不斷擴大，影響程度也不斷加深。太陽風暴對以下幾個方面具有重要影響：
對航天活動產生影響。太陽風暴噴發出的高能帶電粒子可持續撞擊航天器表面，並造成航天器的輻射損傷。同時，大量的高能電子也會穿過電子器件，嚴重影響儀器發出的指令與數據影像。據分析，當飛船在深空航行或航天員在艙外作業時，大約有十分之一的概率將受到致命劑量的高能帶電粒子輻射，由此可見其對航天活動產生的危害性。
對通訊、預警、導航定位等產生影響。隨著太陽風暴的爆發，短波無線電通訊和預警雷達的可用頻帶會因電離層突然騷擾而變窄，衛星微波通訊也會因電離層閃爍而降低通訊質素，甚至訊號中斷；GPS衛星導航、定位誤差會因電離層暴而增至數十米到數百米。
對在軌航天器執行產生影響。太陽風暴導致高層大氣密度發生劇烈擾動，航天器飛行的實際軌域將嚴重偏離預測軌域，以至地面跟蹤站會「遺失」跟蹤目標。
積極防範，有效化解「太陽危機」
只要采取措施積極防範，空間天氣造成的危害是可以避免的。
監測預報。加強太空災害天氣的監測預報，發展監測預報手段，建立災害天氣預報機制。比如在日地拉格郎日點建立空間天氣檢測站點，在低軌和高軌分別開展長期太空環境監測，建立地面監測和管理機構，形成太空災害天氣的監測預報體系，形成監測預報機制。
機理研究。根據太空災害監測數據，開展天氣環境研究，提高對空間天氣的認識水平；開展災害天氣對太空活動的影響研究，研究太空環境對航天器的影響機理；開展空間天氣對大氣密度、地球磁場等地球環境的影響機理研究。
重視防護。在現有認識水平的基礎上，綜合考慮技術難度和成本代價，研究太空安全裝備對災害天氣的規避措施，適度提高太空安全裝備的防護能力。
技術創新。開展太空災害天氣應對和防範技術創新，探索激光通訊等新型空間通訊手段，降低災害天氣對天基通訊的影響。
