显然与全球社会面临的另外两大挑战重叠:气候变化和经济稳定。北极既是地缘政治热点,也是美国及其北约盟国的家园。美国于 2022 年 10 月发布了最新版《北极地区国家战略》,并将北极提升为 2022 年《国家安全战略》中的重点地区,这进一步证明了这一点。1 与此同时,俄罗斯占据了近 50% 的陆地面积,对北极圈上方的大部分水域拥有某种形式的主权和管辖权。中国已表现出对其冰上丝绸之路的坚定承诺,这有可能收获新的自然资源,增强中国在该地区的影响力,并加强与俄罗斯的联系。由于气候变化,世界开始将北极视为一个不断扩大的作战领域,未来几十年,保护自由通行或保卫领土(取决于一个国家的观点)将是必要的。拥有管辖权、渠道或技术的人将能够获得新的自然资源。
值得注意的是,AEHF 服务于北纬 65 度和南纬 65 度以内的地区,覆盖从北极圈底部到南极洲北部的所有地区。AEHF 通信还与特定盟友和合作伙伴共享。在整个核战争期间,AEHF 为总统、高级国家安全领导人以及军事战术和战略部队提供有保障的通信。9 AEHF 是少数几个公开承认的可以传输行政授权命令的途径之一。AEHF 星座为陆、空、海战;特种作战;战略核作战;战略防御;战区导弹防御;以及太空作战和情报提供支持。10 六颗老化的 MILSTAR 卫星,其中第一颗于 1994 年发射,11 此后由较新的 AEHF 星座补充,目前已退役并远离地球静止飞机。 12 最后的 AEHF 有效载荷于 2020 年 3 月作为太空军的首次任务发射,六颗卫星的计划总成本为 150 亿美元。13
值得注意的是,AEHF 服务于北纬 65 度和南纬 65 度以内的纬度,覆盖从北极圈底部到南极洲北部的所有地区。AEHF 通信也与选定的盟友和合作伙伴共享。AEHF 在整个核战争期间为总统、高级国家安全领导人以及军事战术和战略部队提供有保障的通信。9 AEHF 是少数几个可以传输行政授权命令的公开承认的途径之一。AEHF 星座为陆战、空战和海战提供支持;特种作战;战略核作战;战略防御;战区导弹防御;以及太空作战和情报。10 六颗老化的 MILSTAR 卫星(第一颗于 1994 年发射)11 此后由较新的 AEHF 星座补充,现已退役并远离地球静止平面。12 最后的 AEHF 有效载荷于 2020 年 3 月作为首次太空部队任务发射,六颗卫星的总计划成本为 150 亿美元。13
苍白的猎月悬挂在地平线上,光芒在冰冷的海洋上反射出耀眼的光芒。由于冬天尚未过去,春天尚未到来,今年太阳尚未升起。相反,它隐藏在地球的曲率后面,随着地球绕其倾斜的轴线旋转,一道微弱的光芒沿着天空与海洋的交界线蔓延。还要再过一个月它才会完全显露出来,而且一旦显露,它就会在秋天再次消失。这就是北极圈上空奇怪的昼夜循环。由于地处极北纬度,巴伦支海的水域在一年中的大部分时间里都应该结冰且无法通行。但巴伦支海很幸运,有温暖的海水从墨西哥湾流的热带地区循环而来。正是这股强大的洋流使得苏格兰和挪威北部地区变得宜居,并使巴伦支海即使在严冬也能保持无冰状态并可航行。因此,它是将战争物资从美国不知疲倦的工厂运送到陷入困境的苏联的主要路线。和许多这样的海上航线一样——英吉利海峡或直布罗陀海峡——它已成为一个咽喉要道,因此成为德国海军狼群和岸基快速攻击鱼雷艇的杀戮场。
总部位于万塔的芬兰公司 Vaisala 运营着一个雷电探测网络。2014 年 7 月袭击加拿大北极地区的一场风暴导致北极圈以北发生了 15,000 多起雷击 4 。北极地区通常很少出现雷击,仅占 WWLLN 检测到的全球所有雷击的 0.5% 左右。但 Holzworth 和他的同事发现,北纬 65° 以上地区每年夏季雷击次数从 2010 年的 35,000 次左右增加至今年的近 250,000 次。科学家们研究了 6、7、8 月份,几乎所有北极雷击都发生在这几个月。他们观察到的许多雷击都发生在西伯利亚北部。追踪雷击趋势可能很困难,因为随着先进传感器的增加,探测网络会随着时间的推移变得更加高效。因此 Holzworth 和他的同事进行了几项分析,以确认北极发生的雷击更多了,而不仅仅是探测到的雷击更多了。 “这是毫无疑问的,”他说。
1776 年 5 月 27 日,苏格兰移民约翰·罗伯逊·布兰德(有时被称为约翰·布兰特)在挪威中部特隆赫姆峡湾南部渔村胡斯塔德的教堂里被挪威皇家科学协会授予银质奖章。胡斯塔德虽然位于北极圈以内,但略微偏离北纬 63 度线,该线贯穿加拿大努纳武特和育空地区、戴维斯海峡和俄罗斯深层苔原——与启蒙运动时期的传统纬度相比,这里明显是极北地区。然而,在那个春日,当罗斯达尔地方长官埃文·哈默(Even Hammer,1732-1800 年;图 1)走进小木教堂的过道,发表纪念演讲时,他呼吁改革、进步、勤劳、公民美德、公众幸福、对贸易的嫉妒以及政治经济,这种语言将在整个欧洲世界产生深刻而广泛的共鸣,这种语言受到国际潮流的影响,但坚决受到他恰当地称之为“我们寒冷的北方”的当地条件的影响。1 很少有例子能比这更好地证明伟大的都灵人
拥有液态水地下海洋的冰卫星是太阳系中最有前途的天体生物学目标之一。在这项工作中,我们评估了在前体生命探测任务中部署激光帆技术的可行性。我们研究了前往土卫二和木卫二的此类激光帆任务,因为这两颗卫星发射出的羽流似乎可以进行现场采样。我们的研究表明,千兆瓦激光技术可以将 100 公斤的探测器加速到 ∼30 公里/秒的速度,然后在 1 - 4 年的时间内到达木卫二,在 3 - 6 年的飞行时间内到达土卫二。虽然激光阵列的理想纬度各不相同,但将必要的基础设施放置在靠近南极圈或北极圈的地方可能是土卫二任务在技术上可行的选择。至关重要的是,我们确定与这些卫星的最小相遇速度(约 6 km s −1 )可能接近最佳速度,可通过类似于欧罗巴快船任务上的表面灰尘分析仪的质谱仪来检测羽流中的生物分子构件(例如氨基酸)。总之,太阳系中的冰卫星可能非常适合通过激光帆结构方法进行探索,尤其是在需要低相遇速度和/或多次任务的情况下。
瑞典已承诺对太空基础设施进行广泛投资,旨在将 Esrange 太空中心发展成低地球轨道卫星的发射设施。凭借其发射探空火箭的悠久历史和位于北极圈以北的有利位置,其目标是将重量不超过 150 公斤的小型卫星送入太阳同步轨道。作为扩大太空发射能力的努力的一部分,瑞典正在开展多项相关活动,以承担发射国的角色。瑞典的太空立法正在修订中,与此同时,正在研究太空态势感知 (SSA) 的需求和要求,重点是国家需求和可能的实施。瑞典国防研究局 (FOI) 多年来一直在开展 SSA 研究活动,主要从国家角度进行。本文旨在回顾当前国家实施的太空计划,特别是与 SSA 相关的计划,并讨论我们认为未来 SSA 中必不可少的国家组成部分。提出了如何实施完整 SSA 系统的三步计划,从简单的设置(基于开放数据的空间物体目录)开始,最终发展成为一个全面的系统,包括数据处理、校准、传感器调度、派生用户服务以及可能专用的国家传感器等组件。
NOAA 的全球海洋监测和观测 (GOMO) 计划提供长期、高质量、现场全球海洋观测和产品,对于提供和增强地球系统模型以及每日至十年时间尺度的预报至关重要。在 GOMO 内,北极研究计划 (ARP) 专注于阿拉斯加北极地区,同时参与泛北极计划以了解整个北极系统。自 2000 年以来,该地区的气温上升速度至少是全球平均水平的两倍,导致海水变暖、夏季海冰条件迅速下降、海冰更年轻、更薄,陆地温度上升。这些变化引发了一系列影响,威胁到北极生态系统的稳定、土著社区的粮食和文化安全、沿海村庄的恢复力以及阿拉斯加渔业的生产力。此外,北极变化的影响范围超出北极圈,影响着全球中纬度的天气和气候模式。改进 NOAA 在北极的海洋、陆地和大气观测系统对于跟踪、了解和预测对阿拉斯加、美国大陆和世界的威胁至关重要。ARP 赞助了多项持续的现场海洋、海冰和大气边界层观测以及互补的海洋生态系统研究,以描述北白令海、楚科奇海和波弗特海对气候变化的反应。ARP 还支持模型改进和使用,以支持 NOAA 的科学、服务和管理使命。
左上:美国海军陆战队中士。2019 年 1 月 16 日,海军陆战队远征军支援营第一营的机动运输操作员 Demarcus Tunstall 在海军陆战队基地彭德尔顿营进行车队训练。右上:位于北极圈的萨戈冰营是 2016 年冰上演习 (ICEX) 的主要舞台,这是一项为期五周的演习,旨在研究、测试和评估该地区的作战能力。2016 年 3 月 13 日,ICEX 2016 让美国海军和海军陆战队能够评估北极的作战准备情况,增加该地区的经验,加深对北极环境的了解,并加强战略伙伴关系。中左:2018 年 7 月 6 日,彭德尔顿营消防局的消防员在加利福尼亚州彭德尔顿海军陆战队基地的圣玛格丽塔/德卢兹住房区扑灭火灾。中右:2018 年 9 月 15 日,在飓风佛罗伦萨期间,美国海军陆战队帮助将一辆汽车从北卡罗来纳州勒琼海军陆战队基地的洪水中推出。底部:海浪拍打提康德罗加级导弹巡洋舰邦克山号 (CG 52),该船正在从尼米兹级航空母舰卡尔文森号 (CVN 70) 海上加油,2011年12月24日。