太阳高清大片来了 中国卫星首次拍摄

中青报·中青网记者 邱晨辉

太阳到底长啥模样？这个问题似乎人人皆可回答。但你见过极紫外波段下的太阳吗，日冕数天内的变化被精准捕捉，太阳活动区、冕洞等也清晰可见。 

9月2日，中国气象局对外发布“黎明星”风云三号E星首批高精度、多波段太阳图像。这些图像主要是风云三号E星针对日冕层的观测图像，这也是我国第一次对外发布卫星观测的太阳图像。

国家卫星气象中心副主任张鹏说，作为我国第一台空间太阳望远镜，“黎明星”风云三号E星实现了太阳光谱信息全覆盖，能从光谱、成像、辐射总量等不同视角对太阳进行全方位同步观测，可以帮助科学家更深入了解太阳的物理状态。

很多人很好奇，为什么要用卫星去观察太阳？从地球上看太阳，和卫星上看有什么不一样？

张鹏说，太阳是太阳系唯一的恒星，它不仅影响地球的天气和气候，也是所有空间天气现象的“始作俑者”。来自太阳的耀斑和日冕物质抛射等爆发现象，会影响地球的磁场和电离层，可能会干扰人造卫星、影响导航定位精度、导致无线电通信中断、甚至可能引起电网故障而导致大范围停电。

“此外，在载人航天器飞行、运行，以及航天员出舱等活动中，空间天气都会对其安全产生影响。”张鹏说，“因此，我们需要时刻关注太阳活动，捕捉太阳爆发过程，为更准确的空间天气预报提供重要科学数据。”

张鹏告诉记者，从地球上“看”太阳，只能看到太阳可见光，直接影响地球空间环境的X射线和极紫外波段的光，会被地球大气吸收，而无法在地面上观测到。但卫星不受日照时间、天气条件和大气干扰限制，能够全天时、全天候、全谱段地监测太阳的“一举一动”。

人们经常看到太阳，但很多人并不了解太阳活动对地球人类有何影响。

张鹏介绍，太阳是地球天气气候和空间环境变化的驱动源，外部结构分三层，从里向外依次是光球层、色球层和日冕层。人们肉眼看到的是光球层，在这一层大家比较熟知的现象有太阳黑子；而最直接影响地球环境的是日冕层，业务和科学的观测需求最为旺盛。

此次发布的“黎明星看太阳”，主要就是针对日冕层的观测图像。张鹏说，风云三号E星是为全球数值天气预报观测加开的一趟“早班车”，开展空间天气监测是其主要任务之一，它装载了太阳X射线和极紫外成像仪、太阳辐照度光谱仪等6台可以用于空间天气业务的仪器。

这其中，太阳X射线极紫外成像仪，是国际上首台具有X射线和极紫外两个波段的太阳成像仪。太阳X射线极紫外成像仪观测了极紫外图像及多天动画、X射线图像，太阳辐照度光谱仪则观测了紫外——短波红外波段的精细光谱辐射强度。

“这些观测数据用于监测太阳日冕活动，捕捉太阳风暴爆发过程，预报地球空间电磁场和带电粒子变化，预警太阳活动对航天航空、通讯导航、电网和石油管道等基础设施的影响。”张鹏说。

从此次发布的太阳极紫外图像上可以看到，太阳活动区蕴含着巨大的磁场能量，它们在图像上呈现为明亮的区域，活动区上方等离子体温度高达数百万摄氏度，当活动区中蕴含的磁能释放出来时，会产生耀斑等太阳爆发现象。

“耀斑犹如太阳大气中的‘猛烈风暴’，可以在短时间内释放出巨大能量，在极紫外图像上表现为非常明亮的斑块。”张鹏说，耀斑会扰动地球空间环境，影响人造卫星的正常运行，干扰载人航天活动。

由太阳极紫外图像做成的动画，则展示了日冕在数天之内的变化。张鹏说，冕洞在太阳极紫外图像上，好像一个黑黢黢的洞穴，是日冕中温度较低、密度较低的区域，“来自冕洞的高速太阳风如果吹拂到地球，会扰动我们的地磁场，有时会带来地磁暴和绚丽的极光。”

张鹏告诉记者，风云三号E星X射线和极紫外成像仪投入业务运行后，可为我国提供自主可控的观测数据，摆脱对国外资料的依赖。此外，观测资料还可为我国空间天气数值预报模式提供研发和检验的数据支撑。

“‘黎明星’既可以给太阳做‘X光’，也能做‘CT扫描’，这样我们对太阳的‘身体’情况就会了解得更全面，出现问题及时预报预警。”张鹏说。

据风云气象卫星工程总指挥、中国气象局副局长于新文介绍，风云三号E星在轨测试工作已于7月23日正式开始，预计2021年年底完成卫星系统测试工作并交付使用。目前，风云三号E星已与风云三号C星和D星组网运行，我国也因此成为国际上唯一同时拥有上午、下午、晨昏三条轨道气象卫星组网观测能力的国家。

张鹏还透露，这批“黎明星看太阳”图像发布之后，中国气象局还将计划于本月底发布“黎明星看地球”之大气动力、热力场图像，10月底发布“黎明星看地球”之微光、红外图像和高光谱图像，12月底在卫星交付之际发布黎明星全套图册。