“夸父”逐日，开启我国综合性太阳观测新时代

中青报·中青网记者 邱晨辉 神话故事里的“夸父逐日”如今成为现实。10月9日7时43分，我国成功将先进天基太阳天文台“夸父一号”发射升空。这是由中国太阳物理学家自主提出的综合性太阳探测专用卫星，实现了我国天基太阳探测卫星跨越式突破，开启了我国综合性太阳空间观测的新时代。 与之前备受关注的探日卫星美国“帕克号”和我国“羲和号”不同，“夸父一号”是对太阳进行直接观测。 “夸父一号”卫星首席科学家、中科院紫金山天文台研究员甘为群说，“帕克号”是由美国主导飞到太阳附近进行观测的卫星，其轨道近日点可以达到10个太阳半径左右，如此近距离观测太阳附近的粒子、磁场等，这在历史上是第一次。但正因为它距离太阳比较近，受到的热辐射非常强，只能“穿”上厚厚的防热罩，无法面对太阳直接观测。而“夸父一号”是直接“看”太阳，用遥测遥感手段对太阳进行成像，与“帕克号”是一种互补关系。 “羲和号”是一颗科学试验卫星，而“夸父一号”是专门用于太阳探测的空间科学卫星，实现了我国天基太阳探测卫星跨越式突破。太阳大气从里到外分为光球、色球、日冕，“羲和号”实现了国际首次在太空对太阳进行Hα波段的光谱扫描成像，是在可见光波段进行色球研究，空间观测可以大大改进地面观测的缺陷。 “夸父一号”首席科学家助理、中国科学院紫金山天文台研究员苏杨说，“夸父一号”是对太阳磁场、光球、莱曼阿尔法色球、日冕等多方位的观测，比如莱曼阿尔法太阳望远镜从紫外波段、太阳硬X射线成像仪从X射线波段进行观测，这些在地面根本不可能实现。 “卫星在约720千米的太阳同步晨昏轨道运行，周期是99分钟，这个轨道全年只有约3个月存在较短地影，其他时间是全日照，可以连续长时间不间断进行太阳观测。”“夸父一号”卫星系统总师、中国科学院微小卫星创新研究院研究员诸成说。 他告诉记者，该卫星设计寿命4年。在卫星研制过程中，不少新器件、新技术都是首创。比如，日面和日冕的光强对比在四个量级以上，如果日面杂光消除不了，这对日冕清晰成像的影响是致命的，“我们从一开始就在攻关，进入正样阶段彻底解决了这个难题。” 甘为群介绍，“夸父一号”卫星的科学目标可概括为“一磁两暴”，“一磁”就是太阳磁场，“两暴”就是太阳上两类最剧烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射。太阳物理学家就是要研究这三者之间的关系，即磁场与耀斑、磁场与日冕物质抛射、日冕物质抛射与耀斑的关系，研究它们的形成、演化、相互作用和可能存在的因果关联，同时为空间天气预警提供支持。 “夸父一号”卫星有哪些创新？甘为群总结为“三个首次”：一是国际上首次以“一磁两暴”作为卫星的科学目标并且配置相应的载荷组合；二是国际上首次在一颗近地卫星平台上，对全日面矢量磁场、太阳耀斑非热辐射成像、日冕物质抛射的日面形成和近日面传播同时进行观测；三是国际上首次在莱曼阿尔法谱线波段实现全日面和近日冕无缝同时成像观测。 他告诉记者，“夸父一号”卫星发射后，经过一段时间的在轨测试，正式进入工作模式交付用户后，每天可观测到大概500GB的数据量，通过地面支撑系统和科学应用系统处理后向全球开放，数据共享，供科学家进行太阳物理学研究。 值得一提的是，太阳活动第25周峰年预期在2024到2025年左右。“夸父一号”卫星计划以太阳活动第25周峰年作为契机，将详细记录第25个太阳活动周的“太阳风暴”。届时，通过“夸父一号”卫星数据全球开放共享，围绕其观测结果的研究有望成为国际热点，科学家在研究太阳活动规律的同时，也会及时预报太阳爆发对人类的影响。 （视频来源：中国科学院）