成功在軌運行10個(ge) 月後，我國首顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和號”的科學探測和衛星技術成果今天正式公布。從(cong) “羲和號”上“看”太陽，觀測到了什麽(me) ？這些科學探測成果，對於(yu) 人類認識太陽有哪些新貢獻？後續太陽探測活動，還將如何開展？

　　相當於(yu) 給太陽低層大氣做CT掃描

　　“羲和號”於(yu) 2021年10月14日發射升空，運行於(yu) 平均高度為(wei) 517公裏的太陽同步軌道。作為(wei) 首位太陽專(zhuan) 屬“攝影師”，“羲和號”的發射，意味著我國實現太陽空間探測“零的突破”。

　　“在科學探測方麵，‘羲和號’發射後成功實現了兩(liang) 個(ge) 首次，即國際首次獲得空間太陽Hα（氫阿爾法）波段光譜掃描成像以及國際首次在軌獲取太陽Hα譜線、Si I（中性矽原子）譜線和Fe I（中性鐵原子）譜線的精細結構。”國家高分辨率對地觀測係統總設計師兼副總指揮、國家航天局對地觀測與(yu) 數據中心主任趙堅介紹。

　　“羲和號”衛星首席科學家、南京大學教授丁明德告訴記者，Hα譜線是太陽活動在太陽低層大氣中響應最強的譜線。對這條譜線開展探測，就可以同時獲得光球層和色球層的活動信息，大大提高了我們(men) 對太陽爆發物理機製的認知。

　　“以前對於(yu) Hα譜線的探測隻能在地球上進行，受到大氣幹擾，探測數據經常不連續不穩定。”趙堅介紹，“羲和號”的主要科學載荷為(wei) 太陽Hα成像光譜儀(yi) ，通過光譜掃描成像，分辨率達到了0.0024納米，比地麵濾光器的分辨率提高了約10倍，達到了國際先進水平。每張光譜掃描圖像實際上都包含了300多張照片，分別對應了光球層和色球層不同高度處的太陽圖像，因此相當於(yu) 給太陽低層大氣做CT掃描。而每一張“CT圖”上，又反映了日麵上近1600萬(wan) 個(ge) 點的信息。

　　除了太陽Hα譜線，“羲和號”還同時獲得了Si I譜線和Fe I譜線。尤其是Si I譜線，以往在地麵觀測時被地球大氣的水分子譜線掩蓋，“羲和號”在空間直接觀測到了Si I完整的譜線輪廓，這是國際上的第一次。通過三條譜線的研究，結合“羲和號”獲得的全日麵色球和光球的多普勒速度圖，可以反演計算出太陽大氣的溫度、密度、速度，從(cong) 而幫助我們(men) 深入研究太陽的大氣結構，了解太陽爆發活動的觸發原因和傳(chuan) 播過程，更好地開展空間天氣預報，保障人類生命安全。

　　專(zhuan) 家表示，“羲和號”衛星在軌開展的相關(guan) 試驗，是國際上第一次在太空進行Hα譜線研究，目前已經獲得了2項太陽探測國際科學成果，顯著提高了我國在太陽物理領域的國際影響力。

　　非接觸式磁浮衛星平台讓拍照更準、更穩

　　“羲和號”在新型衛星技術試驗方麵也實現了多個(ge) 首次，如國際首次實現了主從(cong) 協同非接觸“雙超”（超高指向精度、超高穩定度）衛星平台技術在軌性能驗證及工程應用；實現了國際首台太陽空間Hα成像光譜儀(yi) 在軌應用；實現了國際首台原子鑒頻太陽測速導航儀(yi) 在軌驗證等。

　　“羲和號”衛星係統總指揮、中國航天科技集團八院科技委常委陳建新表示，要在相距太陽1.5億(yi) 公裏遠的地球附近對太陽“明察秋毫”，就對相機的指向精度和穩定度提出了更高的要求。“羲和號”衛星在國際首次采用基於(yu) “動靜隔離、主從(cong) 協同”理念的非接觸式磁浮衛星平台，就像給相機裝上了高精尖的“雲(yun) 台”，讓相機對得準、拍得穩。

　　“在太空中，衛星載荷哪怕一次微小振動，都會(hui) 讓成像效果差之毫厘、謬以千裏。”陳建新介紹，“雙超”衛星平台采用磁浮控製技術，將平台與(yu) 載荷的物理接觸徹底隔絕，確保載荷成像不受平台擾動的影響，將我國衛星平台的姿態控製水平提升了1至2個(ge) 數量級，達到了國際先進水平。

　　此外，“羲和號”還在軌驗證了艙間無線能源傳(chuan) 輸、激光通信、無線通信等多項衛星平台新技術。

　　趙堅表示，隨著我國航天產(chan) 業(ye) 的不斷發展，對地觀測、空間科學探測等各類航天任務對高性能衛星平台的需求越來越迫切，尤其亟須發展具有超高指向精度、超高穩定度指標的衛星平台。“‘羲和號’高性能技術衛星平台在軌試驗，是世界上首次將磁浮技術在航天器上進行工程應用，大幅提升了我國空間觀測技術水平。”

　　據介紹，未來“雙超”平台技術將在高分辨率遙感、太陽立體(ti) 探測、係外行星發現等新一代航天任務中得到推廣應用，推動我國空間技術的跨越式發展。

　　觀測到近百個(ge) 太陽爆發活動，數據向全球開放共享

　　目前，“羲和號”每天都在按照既定計劃開展科學觀測，已經觀測到了近百個(ge) 太陽爆發活動，相關(guan) 研究工作正在開展。

　　趙堅介紹，我國在太陽觀測領域發表論文數量已居世界第二位，但之前使用的數據均來自國外衛星數據。“羲和號”發射成功後，國家航天局牽頭成立了衛星數據科學委員會(hui) ，製定了數據政策，供國內(nei) 外科學家研究、使用、共享衛星探測數據，力爭(zheng) 產(chan) 生更多的原創性科學成果，為(wei) 人類科學事業(ye) 做出中國貢獻。目前，“羲和號”的科學數據已向全球開放共享。

　　“太陽爆發產(chan) 生大量帶電高能粒子，對地球電磁環境造成嚴(yan) 重破壞，其中尤以耀斑和日冕物質拋射對地球電磁環境影響最為(wei) 顯著。這些太陽活動幹擾通信和導航、威脅航天員的健康，甚至毀壞航天器，對太陽活動的觀測和研究不僅(jin) 具有重要的科學意義(yi) ，更具有巨大的應用價(jia) 值。”趙堅表示，太陽活動周期約11年，當前正處於(yu) 第二十五個(ge) 太陽活動周期，全世界又進入太陽研究新的高峰期。我國作為(wei) 航天大國，及時開展太陽探測活動十分必要。

　　自上世紀60年代以來，全世界已發射了70多顆太陽觀測衛星，聚焦於(yu) 太陽黑子、耀斑和日冕物質拋射的觀測研究。未來5年，國外至少將發射5顆太陽探測衛星。

　　據介紹，今年我國還將發射先進天基太陽天文台衛星，以“一磁兩(liang) 暴”為(wei) 科學目標，對太陽耀斑、日冕物質拋射和全日麵矢量磁場開展觀測，為(wei) 預報嚴(yan) 重影響人類正常生活的空間災害性天氣提供支持。

　　此外，我國正在論證後續太陽探測發展計劃，科學家們(men) 希望按照在黃道麵內(nei) 多視角探測、大傾(qing) 角太陽極區探測和太陽抵近觀測“三步走”實施，由易到難，逐步深入，進一步了解太陽的構造，確定太陽活動的三維結構，掌握機理和活動規律，為(wei) 人類科學事業(ye) 的發展貢獻中國力量。