中新網北京10月9日電 (記者孫自法)中國古代與(yu) “嫦娥奔月”齊名的“誇父逐日”神話故事，如今也在神州天地間成為(wei) 現實。10月9日，在“嫦娥一號”先行“奔月”即將迎來15周年之際，中國綜合性太陽探測衛星“誇父一號”(先進天基太陽天文台，英文簡稱ASO-S)在酒泉衛星發射中心成功發射升空，正式開啟了“逐日”的征程。

　　中國為(wei) 什麽(me) 要研製綜合性太陽探測衛星？衛星載荷有何特色優(you) 勢？“誇父一號”科學目標有哪些？如何實施“逐日”探測？……在發射前夕，“誇父一號”衛星首席科學家、衛星係統和科學應用係統總設計師等對這些問題進行科普解讀。

　　開啟中國綜合性太陽觀測新時代

　　“誇父一號”衛星首席科學家、中科院紫金山天文台甘為(wei) 群研究員介紹說，中國空間太陽探測的嚐試最早在20世紀70年代中期，1976年曾提出主要觀測太陽的“天文一號”衛星；在2001年發射神舟二號飛船上搭載的空間天文(主要觀測太陽)分係統取得成功；期間還提出“空間太陽望遠鏡計劃”；2004年提出中法合作“太陽爆發探測小衛星計劃”，以及日地三星計劃；2011年中科院空間科學先導專(zhuan) 項(一期)正式啟動，先進天基太陽天文台剛好是為(wei) 響應專(zhuan) 項而提出的衛星計劃。現在回顧起來，中國之前雖有一係列太陽探測衛星計劃的提出和嚐試，但均未走到最後，太陽探測專(zhuan) 門衛星基本為(wei) 零，先進天基太陽天文台衛星計劃填補了這一空白。

　　這顆衛星計劃提出來的時候，國際上已有70多顆太陽探測專(zhuan) 用衛星或相關(guan) 衛星，中國在太陽物理地麵設施和包括發表學術論文的研究方麵已位居世界前列，為(wei) 什麽(me) 還要自主研製太陽探測專(zhuan) 門衛星？甘為(wei) 群指出，中國科學家發表研究論文所用的絕大部分觀測數據，都是來自國際上太陽衛星共享的資料、軟件、數據。“作為(wei) 一個(ge) 科研工作者，作為(wei) 中國的太陽物理學家，你覺得你是世界領先的嗎？正是在這樣的背景下，我們(men) 一定要發射自己的(太陽探測)科學衛星”。從(cong) 這個(ge) 角度來講，提出研製發射“誇父一號”衛星計劃，就是強調中國要在國際上對太陽物理研究數據源頭作出重要貢獻。

　　他說，先進天基太陽天文台先後經曆預先研究、背景型號、綜合立項論證等程序，於(yu) 2017年底獲得工程立項批複，又經過5年的工程研製，突破諸多關(guan) 鍵技術並克服疫情等重重困難，現在終於(yu) 成功發射升空，“所以我們(men) 把先進天基太陽天文台(即“誇父一號”衛星)，定義(yi) 為(wei) 開啟了中國綜合性太陽觀測的新時代”。作為(wei) 中國的綜合性太陽探測專(zhuan) 用衛星，“誇父一號”將實現中國太陽衛星探測跨越式突破。

　　“一磁兩(liang) 暴”將創新三個(ge) 國際首次

　　甘為(wei) 群表示，“誇父一號”衛星的科學目標可概括為(wei) “一磁兩(liang) 暴”，“一磁”就是太陽磁場，“兩(liang) 暴”就是太陽上兩(liang) 類最劇烈的爆發現象——耀斑和日冕物質拋射。太陽物理學家就是要研究這三者之間的關(guan) 係，即磁場與(yu) 耀斑、磁場與(yu) 日冕物質拋射、日冕物質拋射與(yu) 耀斑的關(guan) 係，研究它們(men) 的形成、演化、相互作用和可能存在的因果關(guan) 聯，同時為(wei) 空間天氣預警提供支持。

　　為(wei) 實現“一磁兩(liang) 暴”的科學目標，“誇父一號”衛星上搭載有全日麵矢量磁像儀(yi) (FMG)、萊曼阿爾法太陽望遠鏡(LST)和硬X射線成像儀(yi) (HXI)3個(ge) 各具特色的有效載荷，分別觀測太陽磁場、日冕物質拋射和太陽耀斑。

　　“誇父一號”衛星有哪些創新？甘為(wei) 群總結為(wei) “三個(ge) 首次”：一是國際上首次以“一磁兩(liang) 暴”作為(wei) 衛星的科學目標並且配置相應的載荷組合；二是國際上首次在一顆近地衛星平台上，對全日麵矢量磁場、太陽耀斑非熱輻射成像、日冕物質拋射的日麵形成和近日麵傳(chuan) 播同時進行觀測；三是國際上首次在萊曼阿爾法譜線波段實現全日麵和近日冕無縫同時成像觀測。

　　“誇父一號”衛星係統總設計師、中科院微小衛星創新研究院諸成研究員指出，該衛星要高精度觀測太陽，3台有效載荷在國內(nei) 均為(wei) 首次上天，可借鑒的經驗少，新技術、新部件、新材料多，而且要實現的任務比較多、比較複雜，衛星研製通過突破一係列關(guan) 鍵技術，主要解決(jue) 了三方麵難點：

　　第一，星載7台光學設備，同時精確指向太陽，確保每台光學設備對太陽完整成像，所以各光學設備光軸之間的一致性要求非常高，這就需要高精度裝配達到這些光軸的一致。第二，衛星要經曆發射過程的力學振動和衝(chong) 擊環境、太空中冷熱交替變化環境、超高真空環境，要保持星上各光學設備光軸之間變化極小，確保衛星壽命期內(nei) 各光學設備觀測對象完整性。第三，采用對星上活動部件振動降低技術和穩像技術，實現光學防抖，獲取清晰的觀測圖像。

　　衛星數據麵向全球實時免費開放

　　諸成介紹說，“誇父一號”衛星重量約859公斤，其軌道設計選取高720公裏、傾(qing) 角98.27度、周期99分鍾的晨昏太陽同步軌道，這個(ge) 軌道全年隻有約3個(ge) 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。同時，該軌道設計還可為(wei) 硬X射線成像儀(yi) 載荷提供粒子背景比較低的良好環境，並且大氣密度比較低，有利於(yu) 降低散射雜光對萊曼阿爾法望遠鏡載荷的幹擾。

　　甘為(wei) 群表示，預期“誇父一號”衛星發射後，經過一段時間的在軌測試，正式進入工作模式交付用戶後，每天可觀測到大概500GB的數據量，通過地麵支撐係統和科學應用係統處理後向全球開放，數據共享，供科學家進行太陽物理學研究。

　　“誇父一號”衛星科學應用係統總設計師、中科院紫金山天文台黎輝研究員強調，“誇父一號”衛星整個(ge) 數據是完全開放的政策，在衛星在軌測試完成、數據正常生產(chan) 之後，會(hui) 及時對全世界相關(guan) 領域的科研工作者，包括太陽物理、空間環境、空間物理、空間天氣等領域，實時免費開放。他說，這樣的數據共享政策也是基於(yu) 國際慣例，中國太陽物理學家一直以來都在享受國際開放的數據政策，“我們(men) 第一顆綜合性太陽觀測衛星成功之後，也要對世界做出承諾，我們(men) 的數據也是完全開放的”。

　　“誇父一號”科研團隊科普稱，太陽活動呈周期性變化，周期平均為(wei) 11年，太陽黑子是太陽活動的重要標誌。在一個(ge) 活動周期開始後，黑子數量逐漸增多，太陽活動加劇，太陽黑子數量達到最多的年份，稱為(wei) 太陽活動峰年。太陽活動第25周峰年預期在2024到2025年左右。“誇父一號”衛星計劃以太陽活動第25周峰年作為(wei) 契機，將詳細記錄第25個(ge) 太陽活動周的“太陽風暴”。屆時，通過“誇父一號”衛星數據全球開放共享，圍繞其觀測結果的研究有望成為(wei) 國際熱點，科學家在研究太陽活動規律的同時，也會(hui) 及時預報太陽爆發對人類的影響，以造福全人類。

　　中美太陽探測衛星是互補關(guan) 係

　　中國最新成功發射的“誇父一號”太陽探測衛星，與(yu) 美國2018年發射的“帕克號”太陽探測衛星，以及中國2021年發射的太陽探測科學技術試驗衛星“羲和號”，這三者之間有何關(guan) 聯與(yu) 區別？甘為(wei) 群對此回應指出，“誇父一號”和“帕克號”科學目標不一樣，兩(liang) 者是互補關(guan) 係；“羲和號”是一顆科學試驗衛星，而“誇父一號”則是專(zhuan) 門為(wei) 太陽觀測研製的空間科學衛星。

　　他說，“帕克號”是美國主導的、曆史上是第一次飛到太陽附近進行觀測的衛星，其軌道是個(ge) 大的橢圓，最近的近日點可以達到10個(ge) 太陽半徑左右，這意味著它受到太陽的熱非常強，不可能麵對太陽來進行觀測，隻能在前麵加上厚厚的防熱罩，所以這顆非常先進的衛星隻能探測到太陽附近粒子、磁場這些環境，不能直接“看”太陽。而“誇父一號”衛星是直接“看”太陽，通過遙測遙感手段觀測太陽，對太陽進行成像。“帕克號”的科學目標主要是針對太陽風和太陽周圍環境，“誇父一號”科學目標是“一磁兩(liang) 暴”，直接“看”太陽，所以兩(liang) 顆衛星科學目標不一樣，它們(men) 完全是互補關(guan) 係。

　　中國“羲和號”衛星於(yu) 2019年6月立項，是一顆太陽探測科學技術試驗衛星，主要是從(cong) 技術上驗證一種名為(wei) “雙超”的衛星平台，旨在通過高精度指向和指向的穩定度這兩(liang) 個(ge) 指標做一個(ge) 試驗。“羲和號”搭載的望遠鏡是氫阿爾法(Hα)波段，其在地麵上也可以觀測，但是放在太空中有非常大的好處，它可以連續對太陽進行觀測，還可以克服地球大氣抖動等等帶來的一係列問題，可在短時間內(nei) 光譜掃描全日麵，在掃描的波長範圍裏每一個(ge) 光譜點都可以進行成像，從(cong) 而對太陽整個(ge) 色球大氣動力學進行非常好的“診斷”，開展相關(guan) 研究。

　　甘為(wei) 群表示，“誇父一號”衛星不僅(jin) 在“一磁兩(liang) 暴”科學目標、有效載荷觀測波段、觀測對象等方麵與(yu) “羲和號”衛星完全不一樣，而且“誇父一號”是專(zhuan) 門為(wei) 太陽觀測而提出、完全以科學目標為(wei) 牽引的空間科學衛星，期待實現中國天基太陽探測衛星跨越式突破。(完)