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“夸父”逐日,開啟我國綜合性太陽觀測新時代

發(fā)布時間:2022-10-09 11:08:00來源: 中國青年報客戶端

  中青報·中青網(wǎng)記者 邱晨輝

  神話故事里的“夸父逐日”如今成為現(xiàn)實。10月9日7時43分,我國成功將先進天基太陽天文臺“夸父一號”發(fā)射升空。這是由中國太陽物理學家自主提出的綜合性太陽探測專用衛(wèi)星,實現(xiàn)了我國天基太陽探測衛(wèi)星跨越式突破,開啟了我國綜合性太陽空間觀測的新時代。

  與之前備受關注的探日衛(wèi)星美國“帕克號”和我國“羲和號”不同,“夸父一號”是對太陽進行直接觀測。

  “夸父一號”衛(wèi)星首席科學家、中科院紫金山天文臺研究員甘為群說,“帕克號”是由美國主導飛到太陽附近進行觀測的衛(wèi)星,其軌道近日點可以達到10個太陽半徑左右,如此近距離觀測太陽附近的粒子、磁場等,這在歷史上是第一次。但正因為它距離太陽比較近,受到的熱輻射非常強,只能“穿”上厚厚的防熱罩,無法面對太陽直接觀測。而“夸父一號”是直接“看”太陽,用遙測遙感手段對太陽進行成像,與“帕克號”是一種互補關系。

  “羲和號”是一顆科學試驗衛(wèi)星,而“夸父一號”是專門用于太陽探測的空間科學衛(wèi)星,實現(xiàn)了我國天基太陽探測衛(wèi)星跨越式突破。太陽大氣從里到外分為光球、色球、日冕,“羲和號”實現(xiàn)了國際首次在太空對太陽進行Hα波段的光譜掃描成像,是在可見光波段進行色球研究,空間觀測可以大大改進地面觀測的缺陷。

  “夸父一號”首席科學家助理、中國科學院紫金山天文臺研究員蘇楊說,“夸父一號”是對太陽磁場、光球、萊曼阿爾法色球、日冕等多方位的觀測,比如萊曼阿爾法太陽望遠鏡從紫外波段、太陽硬X射線成像儀從X射線波段進行觀測,這些在地面根本不可能實現(xiàn)。

  “衛(wèi)星在約720千米的太陽同步晨昏軌道運行,周期是99分鐘,這個軌道全年只有約3個月存在較短地影,其他時間是全日照,可以連續(xù)長時間不間斷進行太陽觀測?!薄翱涓敢惶枴毙l(wèi)星系統(tǒng)總師、中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研究員諸成說。

  他告訴記者,該衛(wèi)星設計壽命4年。在衛(wèi)星研制過程中,不少新器件、新技術都是首創(chuàng)。比如,日面和日冕的光強對比在四個量級以上,如果日面雜光消除不了,這對日冕清晰成像的影響是致命的,“我們從一開始就在攻關,進入正樣階段徹底解決了這個難題?!?/p>

  甘為群介紹,“夸父一號”衛(wèi)星的科學目標可概括為“一磁兩暴”,“一磁”就是太陽磁場,“兩暴”就是太陽上兩類最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象——耀斑和日冕物質(zhì)拋射。太陽物理學家就是要研究這三者之間的關系,即磁場與耀斑、磁場與日冕物質(zhì)拋射、日冕物質(zhì)拋射與耀斑的關系,研究它們的形成、演化、相互作用和可能存在的因果關聯(lián),同時為空間天氣預警提供支持。

  “夸父一號”衛(wèi)星有哪些創(chuàng)新?甘為群總結為“三個首次”:一是國際上首次以“一磁兩暴”作為衛(wèi)星的科學目標并且配置相應的載荷組合;二是國際上首次在一顆近地衛(wèi)星平臺上,對全日面矢量磁場、太陽耀斑非熱輻射成像、日冕物質(zhì)拋射的日面形成和近日面?zhèn)鞑ネ瑫r進行觀測;三是國際上首次在萊曼阿爾法譜線波段實現(xiàn)全日面和近日冕無縫同時成像觀測。

  他告訴記者,“夸父一號”衛(wèi)星發(fā)射后,經(jīng)過一段時間的在軌測試,正式進入工作模式交付用戶后,每天可觀測到大概500GB的數(shù)據(jù)量,通過地面支撐系統(tǒng)和科學應用系統(tǒng)處理后向全球開放,數(shù)據(jù)共享,供科學家進行太陽物理學研究。

  值得一提的是,太陽活動第25周峰年預期在2024到2025年左右?!翱涓敢惶枴毙l(wèi)星計劃以太陽活動第25周峰年作為契機,將詳細記錄第25個太陽活動周的“太陽風暴”。屆時,通過“夸父一號”衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球開放共享,圍繞其觀測結果的研究有望成為國際熱點,科學家在研究太陽活動規(guī)律的同時,也會及時預報太陽爆發(fā)對人類的影響。

(責編:常邦麗)

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