國(guó)際“群雄逐日” 中國(guó)“羲和”有何潛力？

中新社北京8月30日電 (馬帥莎 鄭瑩瑩)中國(guó)國(guó)家航天局30日發(fā)布“羲和”探日成果。在人類文明發(fā)展進(jìn)程中，研究并認(rèn)識(shí)太陽，一直是國(guó)內(nèi)外科學(xué)家關(guān)注的重中之重，而空間太陽探測(cè)具有不受地球大氣吸收影響的優(yōu)勢(shì)。作為中國(guó)首顆太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，“羲和號(hào)”有何突出表現(xiàn)，“雙星逐日”景象何時(shí)實(shí)現(xiàn)，中國(guó)探日計(jì)劃的未來重點(diǎn)是什么等話題備受關(guān)注。

2021年10月14日18時(shí)51分，中國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功發(fā)射首顆太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”。 中新社發(fā) 鄭逃逃 攝

“羲和”逐日 中國(guó)正式步入空間“探日時(shí)代”

“十四五”以來，中國(guó)太陽空間物理迎來新的發(fā)展機(jī)遇期。2021年10月14日，中國(guó)首顆太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”成功發(fā)射，標(biāo)志著中國(guó)正式步入空間“探日時(shí)代”。

“羲和號(hào)”衛(wèi)星由國(guó)家航天局批復(fù)立項(xiàng)、航天科技集團(tuán)八院抓總研制，運(yùn)行于517千米高度太陽同步軌道，主載荷是太陽Hα成像光譜儀，可以獲得太陽光球?qū)雍蜕驅(qū)硬煌叨忍幍奶枅D像，相當(dāng)于對(duì)太陽大氣進(jìn)行CT掃描。

此外，“羲和號(hào)”在國(guó)際上首次獲得太陽全日面Hα譜線、SiⅠ譜線和FeⅠ譜線的精細(xì)結(jié)構(gòu)和光譜成像，以及幾十個(gè)太陽耀斑的資料。根據(jù)Hα譜線精細(xì)輪廓，反演出高精度的全日面色球和光球多普勒速度場(chǎng)，相當(dāng)于拿放大鏡看太陽的活動(dòng)過程，這是以往觀測(cè)從未實(shí)現(xiàn)的。

自成功發(fā)射以來，“羲和號(hào)”累計(jì)下傳原始觀測(cè)數(shù)據(jù)50Tbit，生成科學(xué)數(shù)據(jù)約300Tbit，這些數(shù)據(jù)已向全球開放共享，得到美、法、德等國(guó)太陽物理研究學(xué)者的廣泛應(yīng)用。

“先進(jìn)天基太陽天文臺(tái)”即將發(fā)射 開啟“雙星逐日”

“先進(jìn)天基太陽天文臺(tái)”(ASO-S)是中國(guó)即將實(shí)施的綜合性太陽探測(cè)科學(xué)衛(wèi)星。衛(wèi)星發(fā)射重量約888千克，運(yùn)行于720千米高度太陽同步軌道。

該衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)為“一磁兩暴”，一磁是指太陽磁場(chǎng)，兩暴是指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，即同時(shí)觀測(cè)太陽磁場(chǎng)、太陽耀斑(非熱輻射和紫外輻射)和日冕物質(zhì)拋射，研究其形成機(jī)理、相互作用和彼此關(guān)聯(lián)，揭示太陽磁場(chǎng)演變導(dǎo)致太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射爆發(fā)的內(nèi)在物理聯(lián)系，同時(shí)為災(zāi)害性空間天氣預(yù)報(bào)提供支持。

“先進(jìn)天基太陽天文臺(tái)”發(fā)射后，將與“羲和號(hào)”一并實(shí)現(xiàn)對(duì)日聯(lián)合探測(cè)，形成“雙星逐日”景象。從觀測(cè)波段上看，“羲和號(hào)”關(guān)注的Hα譜線反映太陽低層大氣，即光球?qū)雍蜕驅(qū)拥膭?dòng)力學(xué)過程；“先進(jìn)天基太陽天文臺(tái)”關(guān)注的萊曼阿爾法譜線反映太陽高層大氣，及日冕的動(dòng)力學(xué)過程，兩者各有側(cè)重、相互補(bǔ)充。

“群雄逐日” 中國(guó)探日工程“三步走”持續(xù)發(fā)力

當(dāng)前，國(guó)際太陽空間探測(cè)已進(jìn)入新階段，全方位、多視角、多波段探測(cè)等技術(shù)各顯神通，如印度的“Aditya-L1計(jì)劃”，美國(guó)的PUNCH計(jì)劃，中歐合作項(xiàng)目“微笑計(jì)劃”。

目前，中國(guó)正在論證未來太陽空間物理發(fā)展規(guī)劃，擬分步實(shí)施“日地L5點(diǎn)探測(cè)”“太陽極軌探測(cè)”“太陽抵近探測(cè)”等“三步走”計(jì)劃，將從不同方向和距離觀測(cè)太陽，以解決諸如太陽磁場(chǎng)產(chǎn)生和演化及其與太陽活動(dòng)的關(guān)系、太陽爆發(fā)的物理機(jī)制及其對(duì)空間天氣的影響這類重大科學(xué)和應(yīng)用問題。

其中，日地L5點(diǎn)探測(cè)工程作為國(guó)內(nèi)外關(guān)注熱點(diǎn)，是后續(xù)中國(guó)太陽空間探測(cè)發(fā)展重點(diǎn)，通過利用日地L5點(diǎn)軌道的特殊優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)期穩(wěn)定地觀測(cè)太陽及行星際空間，提前4到5天觀測(cè)到即將面向地球的太陽活動(dòng)區(qū)，監(jiān)測(cè)太陽爆發(fā)向地球傳播的整個(gè)過程，這將為探索太陽磁場(chǎng)的起源和演化、揭示太陽活動(dòng)的三維結(jié)構(gòu)和物理機(jī)制、監(jiān)測(cè)太陽爆發(fā)的行星際傳播和對(duì)地響應(yīng)提供有力支撐。(完)