現代“夸父”今逐日“夸父一號”成功發射!將對太陽“一磁兩暴”進行科學觀測
10 月 9 日上午,我國綜合性太陽探測衛星 " 夸父一號 ",在酒泉衛星發射中心搭乘長征二號丁型運載火箭發射升空,衛星順利進入預定軌道,發射任務取得圓滿成功。
△發射現場 汪江波 / 攝
" 夸父一號 " 的中文全稱為先進天基太陽天文臺,英文名為 Advanced Space-based Solar Observatory,簡稱 ASO-S。它是中國科學院空間科學先導專項繼 " 悟空 "" 墨子號 "" 慧眼 "" 實踐十號 "" 太極一號 "" 懷柔一號 " 之后,研制發射的又一顆空間科學衛星,實現了我國天基太陽探測衛星跨越式突破。
" 夸父一號 " 由中科院國家空間科學中心負責工程大總體和地面支撐系統的研制建設,中科院微小衛星創新研究院、國家天文臺、長春光機所和紫金山天文臺負責衛星平臺及有效載荷研制,科學應用系統由中科院紫金山天文臺負責,測控系統由中國西安衛星測控中心負責實施,運載火箭由中國航天科技集團有限公司第八研究院研制生產。
△發射現場 汪江波 / 攝
為何把先進天基太陽天文臺命名為 " 夸父一號 "?中國科學院紫金山天文臺研究員、先進天基太陽天文臺首席科學家甘為群告訴現代快報記者,把我國綜合性太陽探測衛星命名為 " 夸父一號 " 有兩層含義。一方面," 夸父 " 是我國家喻戶曉的神話人物," 夸父逐日 " 的故事表達了先民胸懷大志、探索自然、英勇頑強的精神,蘊含了中華民族千百年來試圖揭開太陽神秘面紗的不懈求索。另一方面,這也寓意著 " 夸父一號 " 將與未來中國太陽探測衛星一道,開啟中國綜合性太陽觀測的新時代。
" 嫦娥奔月 " 對仗 " 夸父逐日 ",完美地詮釋了中國人熱愛自然、探索自然的情懷與浪漫。
" 夸父一號 " 的設計壽命不少于 4 年,可以基本覆蓋太陽峰年的極大期,這對我們的科學研究、實現衛星科學目標是非常有利的。
" 夸父一號 " 的軌道選擇也有 " 門道 "。科學家們選取 720 公里高的晨昏太陽同步軌道,為硬 X 射線成像儀提供粒子背景比較低的良好環境,同時有利于降低大氣散射雜光對萊曼阿爾法太陽望遠鏡的成像干擾。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,可以連續長時間不間斷進行太陽觀測。
" 太陽表面看起來很平靜,其實很活躍。原因在于太陽有磁場,而且磁場超級亂。當磁場在太陽表面聚集,就會形成太陽黑子。太陽黑子容易爆發日珥、耀斑和日冕物質拋射等。" 甘為群介紹,太陽一生氣發威,就會對地球造成不小的影響。
△示意圖 受訪者供圖
太陽活動 11 年為一周期,根據推算,2024 年— 2025 年是太陽活動第 25 周峰年。甘為群表示," 夸父一號 " 將以太陽第 25 周峰年為契機,詳細記錄第 25 個太陽活動周的 " 太陽風暴 "。簡言之,它的主要科學目標就是四個字:" 一磁兩暴 "。所謂 " 磁 " 就是太陽的磁場," 兩暴 " 就是太陽上兩類最劇烈的爆發現象——耀斑和日冕物質拋射。
" 觀測和研究太陽磁場、太陽耀斑和日冕物質拋射的形成,相互作用及彼此關聯,及時預報太陽爆發對人類的影響,為空間天氣預警提供支持。" 甘為群解釋。
" 夸父一號 " 都搭載了哪些神器?中國科學院微小衛星創新研究院研究員、先進天基太陽天文臺衛星系統總師諸成告訴現代快報記者," 夸父一號 " 重約 858 公斤,裝載了三臺有效載荷。它們分別是 FMG 全日面矢量磁像儀、HXI 硬 X 射線成像儀和 LST 萊曼阿爾法太陽望遠鏡。
△示意圖 受訪者供圖
三臺神器,每一臺都有自己的特色。全日面矢量磁像儀用于對太陽全日面矢量磁場探測,是我國第一臺空間太陽磁場測量設備,可實現全日面光球矢量磁場的持續觀測,與國際同類載荷相比具有更高的磁場測量靈敏度和時間分辨率。
HXI 硬 X 射線成像儀用于對太陽耀斑非熱輻射探測。它不僅能實現高分辨成像,還有大動態范圍高速電子學讀出技術,確保對高級別耀斑爆發的探測能力;以及具有耀斑爆發自觸發觀測能力。
LST 萊曼阿爾法太陽望遠鏡用于對日冕物質拋射探測。它是我國第一臺空間萊曼阿爾法太陽望遠鏡,不僅可以對太陽從日冕到內日冕實現無縫觀測,還可以自動監測太陽耀斑爆發能力,使觀測模式在天上能自主轉換。
△示意圖 受訪者供圖
在這三大神器的相互配合下," 夸父一號 " 得以全方位 " 看 " 太陽。
甘為群表示," 夸父一號 " 作為我國綜合性太陽探測專用衛星,是我國太陽衛星探測的一次跨越式突破,將實現三個首次:國際上首次以 " 一磁兩暴 " 作為衛星的科學目標并配置相應的載荷組合;國際上首次在一顆衛星平臺上對全日面矢量磁場、太陽耀斑非熱輻射成像,日冕物質拋射的日面形成和日冕傳播同時進行觀測;國際上首次在萊曼阿爾法波段實現全日面和日冕同時觀測。
" 夸父一號 " 每天將產生大約 500GB 的數據量,通過地面支撐系統和科學應用系統的處理后向全球開放,數據共享。
△示意圖 受訪者供圖
" 夸父一號 " 任務團隊秉承開放共享的理念,面向全球用戶公開共享全部科學數據,惠及國內外太陽物理、空間物理、地球物理、等離子體物理等領域科研人員以及空間天氣監測預警等行業部門及普通公眾。
科學用戶可通過訪問 " 夸父一號 " 衛星科學應用系統數據分析中心(aso-s.pmo.ac.cn)網站,瀏覽快視圖片和電影,檢索并下載需要的數據產品及數據分析軟件,提交觀測申請和數據定制需求。
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