2012超级太阳风暴（超强太阳风暴来临时）

在奥巴马签署的题为《协调努力为国家做好空间天气事件的准备》的总统行政命令中，美国政府认识到，空间天气所威胁的，不只是地球之外的环境，还会在国家层面上对关键基础设施和技术产生影响。而美国政府对极端空间天气事件的重视，很大程度上来源于2003年万圣节期间超级太阳风暴对人类社会所依赖的各个高技术系统的全面影响。

全面影响：2003年的"万圣节事件"

2003年，太阳进入了第23太阳活动周的极大期，太阳表面的黑子数达到了11年以来的极大值，从而使太阳进入了异常活跃的状态。2003年10月末至11月初，太阳上的一系列爆发事件给地球的空间环境带来了灾害性的影响。由于这些爆发事件的发生时间恰好与西方的万圣节重合，研究者普遍将这次爆发事件称之为"万圣节事件"。

相比于1989年，人类社会的现代化程度已经有了质的提升，有更多的领域容易受到恶劣的空间天气影响。同时，从太空到地面更加完善的空间天气观测设施，也让研究者们能够更全面观察超强太阳风暴发生和发展的过程。

"万圣节事件"电磁辐射的观测记录，多日超出辐射警报值

"万圣节事件"期间NASA的SOHO卫星在不同波段拍摄到的一次耀斑爆发现象。

2003年10月18日至11月8日，太阳上的三个大黑子群总共产生了143次耀斑爆发和80次日冕物质抛射(CME)爆发。在这143次耀斑爆发中，11月4日爆发的X28级耀斑是有耀斑卫星观测以来记录到的最强耀斑。实际上，这个耀斑的巨大辐射超过了相关卫星上测量设备的量程，X28的级别并非来自准确的探测，而是根据探测曲线外推做出的推断。

有研究者根据地球受该耀斑袭击后的反应推测，该耀斑的实际级别可能高达X45。在80次CME爆发中，对地球影响最为严重的是10月28日和10月29日相继爆发的两次CME。这两个CME每个的威力都十分强大，而他们在"相互配合"侵袭地球的过程中，第一个CME为第二个扫清了前进道路上的障碍，使得第二个CME能够以更加剧烈的方式，影响地球附近的空间天气状况。

耀斑和CME所带来的高能粒子，像是太空中看不见的"子弹"，威胁着航天员的生命安全和卫星器件的正常工作。在航天领域，在类似"卡灵顿事件"的情况下，为了防止在国际空间站上工作的宇航员遭受高能粒子带来的过量辐射，地面控制人员命令宇航员们进入防护能力更强的舱段避险，并关闭了国际空间站上的一些设施。

MeV能级以上的高能粒子能够击穿卫星的外壳，使卫星电子器件中的信号状态发生变化，引发卫星工作的异常。在磁层亚暴期间，中等能量的电子还可能使卫星表面出现充电现象，进而引发阻碍卫星正常工作的信号噪声，甚至可能通过放电在对卫星期间造成物理损坏。

ACE卫星是部署在太阳和地球连线上一个固定位置的空间天气探测任务，它就像一位警觉的"哨兵"，为人类源源传来太阳风暴即将吹拂地球警报。但在本次事件中，这位"哨兵"却在高能粒子的侵袭下不幸"受伤"了。ACE卫星的SWEPAM仪器在此次爆发期间，由于耀斑高能粒子对观测数据的污染而无法正常产生太阳风等离子体观测数据。

此外，日本的地球观测卫星ADEOS-2与因地面失去联系而报废，在火星附近工作的美国科学探测卫星火星奥德赛号的MARIE仪器报废。还有诸多卫星采取关机或进入安全模式等方式，暂停正常工作以规避恶劣空间天气带来的危险。

磁层是地球抵御太阳风侵袭的"保护罩"，它的存在使太阳风无法直接吹拂靠近地面的区域。火星由于缺乏内禀磁场，没有形成结构明显的磁层"保护罩"，其大气层在太阳风的吹拂下不断被剥离，因此火星的大气相当稀薄，其密度还不到地球大气密度的百分之一。

在"卡灵顿事件"中，由于太阳风暴的速度和动能非常大，使磁层这个"保护罩"向后节节败退，被压缩到了地球静止轨道以内。静止轨道是转播电视信号的通信卫星及一些气象卫星所在的轨道，磁层的压缩使这些卫星直接暴露在了太阳风的吹拂之下，工作环境变得相当危险。

此外，这些气象卫星在正常工作时需要依靠与地球磁场的相互作用来调整卫星的姿态。磁场环境的巨大变化使这种姿态维持功能不能继续正常工作。