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- 预测太阳质子事件
不可能预测太阳质子事件的确切发生，强度或持续时间，因此短期和长期的任务计划存在很多问题。任何需要舱外活动（EVA）和辐射敏感科学探测器操作的任务都需要短期预报。对太阳耀斑活动的实时观察可以提供太阳耀斑活动的有用警告，因为大质子事件通常与强烈发射的电磁辐射有关，例如可见光，无线电波和闪光期间的软X射线。
由于以光速行进，电磁辐射在任何微粒辐射到达之前到达地球附近（或空间中的任何其他位置）（它需要8.5分钟的电磁辐射才能从太阳到达地球，而非相对论颗粒只在数小时或数天后到达地球，具体取决于颗粒能量）。质子首先需要通过日冕扩散到行星际磁场线的底部。如果耀斑位置距离场线很远，则该过程已经可能导致粒子通量的显著衰减。下一步是沿磁场线通过行星际介质传播，在宁静期件下为阿基米德螺线。在该传播阶段期间，太阳质子群可以通过若干物理过程显著地改变，例如由行星际移动激波或共转作用区域引起的扩散和加速。质子通常由行星际介质散射，产生准各向同性的通量。然而，诸如磁瓶或磁云的某些大规模特征可能导致带电粒子某些时刻有高度各向异性的分布。
与地球最直接的行星际场线连接起源于西经60°的日照经度。因此，远离这个经度的大型耀斑很可能会在地球上产生微不足道的太阳质子通量增加。因此，重要的是能够区分这些错误警报，否则这些错误警报会无理由地干扰航天器操作。同样重要的是，当没有监测到电磁活动时，能够获得太阳质子的预先警告。当耀斑位置隐藏在solar limb日面边缘后面时会发生这种情况，因此即使不是不可能，也难以进行光学，无线电或X射线观测。图1显示了行星际介质和太阳与地球之间辐射的传播的理想化草图。
图1.太阳与地球之间行星际介质的理想化表示（改编自Smart [1988]
如果要避免昂贵的过度设计或威胁任务的设计不足，则需要对事件引起的辐射水平进行长期预测。在任务寿命期间累积的剂量是太阳质子能量密度的函数（低角低地球轨道除外，其中地磁屏蔽提供保护），因此航天器工程师需要对这种能量密度进行可靠估计以优化设计参数。
与基于过去观察的任何形式的长期预测一样，数据的统计解释在最终模型定义中起着核心作用。所使用的数据集的大小将始终是与任何太阳质子模型相关的置信水平的限制因素。自太空时代早期以来，卫星对太阳活动粒子的现场测量才有可能。在此之前，太阳能事件的影响只能通过探空火箭或气球进行的地面或低空测量来推断。不幸的是，这种技术容易出现不准确的情况，并且只能在卫星技术出现之前的最后一个太阳周期中使用。
