現(xiàn)代“夸父”今逐日“夸父一號”成功發(fā)射!將對太陽“一磁兩暴”進行科學觀測
10 月 9 日上午,我國綜合性太陽探測衛(wèi)星 " 夸父一號 ",在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心搭乘長征二號丁型運載火箭發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。
△發(fā)射現(xiàn)場 汪江波 / 攝
" 夸父一號 " 的中文全稱為先進天基太陽天文臺,英文名為 Advanced Space-based Solar Observatory,簡稱 ASO-S。它是中國科學院空間科學先導(dǎo)專項繼 " 悟空 "" 墨子號 "" 慧眼 "" 實踐十號 "" 太極一號 "" 懷柔一號 " 之后,研制發(fā)射的又一顆空間科學衛(wèi)星,實現(xiàn)了我國天基太陽探測衛(wèi)星跨越式突破。
" 夸父一號 " 由中科院國家空間科學中心負責工程大總體和地面支撐系統(tǒng)的研制建設(shè),中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院、國家天文臺、長春光機所和紫金山天文臺負責衛(wèi)星平臺及有效載荷研制,科學應(yīng)用系統(tǒng)由中科院紫金山天文臺負責,測控系統(tǒng)由中國西安衛(wèi)星測控中心負責實施,運載火箭由中國航天科技集團有限公司第八研究院研制生產(chǎn)。
△發(fā)射現(xiàn)場 汪江波 / 攝
為何把先進天基太陽天文臺命名為 " 夸父一號 "?中國科學院紫金山天文臺研究員、先進天基太陽天文臺首席科學家甘為群告訴現(xiàn)代快報記者,把我國綜合性太陽探測衛(wèi)星命名為 " 夸父一號 " 有兩層含義。一方面," 夸父 " 是我國家喻戶曉的神話人物," 夸父逐日 " 的故事表達了先民胸懷大志、探索自然、英勇頑強的精神,蘊含了中華民族千百年來試圖揭開太陽神秘面紗的不懈求索。另一方面,這也寓意著 " 夸父一號 " 將與未來中國太陽探測衛(wèi)星一道,開啟中國綜合性太陽觀測的新時代。
" 嫦娥奔月 " 對仗 " 夸父逐日 ",完美地詮釋了中國人熱愛自然、探索自然的情懷與浪漫。
" 夸父一號 " 的設(shè)計壽命不少于 4 年,可以基本覆蓋太陽峰年的極大期,這對我們的科學研究、實現(xiàn)衛(wèi)星科學目標是非常有利的。
" 夸父一號 " 的軌道選擇也有 " 門道 "??茖W家們選取 720 公里高的晨昏太陽同步軌道,為硬 X 射線成像儀提供粒子背景比較低的良好環(huán)境,同時有利于降低大氣散射雜光對萊曼阿爾法太陽望遠鏡的成像干擾。這個軌道全年只有約 3 個月存在較短地影,其他時間是全日照,可以連續(xù)長時間不間斷進行太陽觀測。
" 太陽表面看起來很平靜,其實很活躍。原因在于太陽有磁場,而且磁場超級亂。當磁場在太陽表面聚集,就會形成太陽黑子。太陽黑子容易爆發(fā)日珥、耀斑和日冕物質(zhì)拋射等。" 甘為群介紹,太陽一生氣發(fā)威,就會對地球造成不小的影響。
△示意圖 受訪者供圖
太陽活動 11 年為一周期,根據(jù)推算,2024 年— 2025 年是太陽活動第 25 周峰年。甘為群表示," 夸父一號 " 將以太陽第 25 周峰年為契機,詳細記錄第 25 個太陽活動周的 " 太陽風暴 "。簡言之,它的主要科學目標就是四個字:" 一磁兩暴 "。所謂 " 磁 " 就是太陽的磁場," 兩暴 " 就是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。
" 觀測和研究太陽磁場、太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射的形成,相互作用及彼此關(guān)聯(lián),及時預(yù)報太陽爆發(fā)對人類的影響,為空間天氣預(yù)警提供支持。" 甘為群解釋。
" 夸父一號 " 都搭載了哪些神器?中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研究員、先進天基太陽天文臺衛(wèi)星系統(tǒng)總師諸成告訴現(xiàn)代快報記者," 夸父一號 " 重約 858 公斤,裝載了三臺有效載荷。它們分別是 FMG 全日面矢量磁像儀、HXI 硬 X 射線成像儀和 LST 萊曼阿爾法太陽望遠鏡。
△示意圖 受訪者供圖
三臺神器,每一臺都有自己的特色。全日面矢量磁像儀用于對太陽全日面矢量磁場探測,是我國第一臺空間太陽磁場測量設(shè)備,可實現(xiàn)全日面光球矢量磁場的持續(xù)觀測,與國際同類載荷相比具有更高的磁場測量靈敏度和時間分辨率。
HXI 硬 X 射線成像儀用于對太陽耀斑非熱輻射探測。它不僅能實現(xiàn)高分辨成像,還有大動態(tài)范圍高速電子學讀出技術(shù),確保對高級別耀斑爆發(fā)的探測能力;以及具有耀斑爆發(fā)自觸發(fā)觀測能力。
LST 萊曼阿爾法太陽望遠鏡用于對日冕物質(zhì)拋射探測。它是我國第一臺空間萊曼阿爾法太陽望遠鏡,不僅可以對太陽從日冕到內(nèi)日冕實現(xiàn)無縫觀測,還可以自動監(jiān)測太陽耀斑爆發(fā)能力,使觀測模式在天上能自主轉(zhuǎn)換。
△示意圖 受訪者供圖
在這三大神器的相互配合下," 夸父一號 " 得以全方位 " 看 " 太陽。
甘為群表示," 夸父一號 " 作為我國綜合性太陽探測專用衛(wèi)星,是我國太陽衛(wèi)星探測的一次跨越式突破,將實現(xiàn)三個首次:國際上首次以 " 一磁兩暴 " 作為衛(wèi)星的科學目標并配置相應(yīng)的載荷組合;國際上首次在一顆衛(wèi)星平臺上對全日面矢量磁場、太陽耀斑非熱輻射成像,日冕物質(zhì)拋射的日面形成和日冕傳播同時進行觀測;國際上首次在萊曼阿爾法波段實現(xiàn)全日面和日冕同時觀測。
" 夸父一號 " 每天將產(chǎn)生大約 500GB 的數(shù)據(jù)量,通過地面支撐系統(tǒng)和科學應(yīng)用系統(tǒng)的處理后向全球開放,數(shù)據(jù)共享。
△示意圖 受訪者供圖
" 夸父一號 " 任務(wù)團隊秉承開放共享的理念,面向全球用戶公開共享全部科學數(shù)據(jù),惠及國內(nèi)外太陽物理、空間物理、地球物理、等離子體物理等領(lǐng)域科研人員以及空間天氣監(jiān)測預(yù)警等行業(yè)部門及普通公眾。
科學用戶可通過訪問 " 夸父一號 " 衛(wèi)星科學應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析中心(aso-s.pmo.ac.cn)網(wǎng)站,瀏覽快視圖片和電影,檢索并下載需要的數(shù)據(jù)產(chǎn)品及數(shù)據(jù)分析軟件,提交觀測申請和數(shù)據(jù)定制需求。
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