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夸父一号升空“逐日” 观测数据对全球物理学家开放

2022年10月10日 11:30:31  來源:文汇网

(香港文汇报记者 刘凝哲 北京报道)2022109743分,中国在酒泉卫星发射中心采用长征二号丁型运载火箭,将先进天基太阳天文台卫星“夸父一号”(Advanced Space-based Solar Observatory,简称ASO-S)发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。“夸父一号”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,是中国科学院空间科学先导专项继“悟空”“墨子号”“慧眼”“实践十号”“太极一号”“怀柔一号”之后,研制发射的又一颗空间科学卫星,实现了中国天基太阳探测卫星跨越式突破。

“夸父一号”示意图。 新华网

据介绍,先进天基太阳天文台卫星“夸父一号”以“一磁两暴”为科学目标,将利用太阳活动第25周峰年的契机,对太阳上两类最剧烈的爆发现象——太阳耀斑和日冕物质抛射,以及全日面矢量磁场开展同时观测,研究“一磁”即太阳磁场,“两暴”即耀斑和日冕物质抛射的形成、相互作用及彼此关联,为影响人类航天、通讯、导航等高科技活动的空间灾害性天气预报提供支持。

先进天基太阳天文台卫星搭载了全日面矢量磁像仪、莱曼阿尔法太阳望远镜和太阳硬X射线成像仪三台有效载荷,分别观测太阳磁场、日冕物质抛射和太阳耀斑。谈及“夸父一号”卫星的创新,该卫星首席科学家、中科院紫金山天文台甘为群研究员表示,“夸父一号”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;在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;在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。

观测数据对全球物理学家开放

“夸父一号”卫星系统总设计师、中科院微小卫星创新研究院诸成研究员表示,该卫星重量约859公斤,轨道设计选取高720公里、倾角98.27度、周期99分钟的晨昏太阳同步轨道,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。同时,该轨道设计还可为硬X射线成像仪载荷提供粒子背景比较低的良好环境,并且大气密度比较低,有利于降低散射杂光对莱曼阿尔法望远镜载荷的干扰。

“夸父一号”发射升空后,卫星和各单机将按计划依次开机,此后进入46个月的在轨测试。测试期间,要对卫星平台和三台载荷的各种性能、功能、观测模式等进行测试,还要进行在轨数据定标。测试完成后,卫星将正式交付科学应用系统管理,届时经过处理后的观测数据和数据分析软件将实时对外开放,让全球的太阳物理学家都有机会使用“夸父一号”的科学数据开展研究工作。科研团队预计,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,以造福全人类。

【专家解读】直视太阳观测 与美“帕克号”互补

(香港文汇报记者 刘凝哲 北京报道)太阳探测,是近年来全球空间科学的热点项目。美国2018年曾发射“帕克号”太阳探测卫星,中国2021年曾发射太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”,此次中国“夸父一号”亦发射入轨。甘为群表示,“夸父一号”和“帕克号”科学目标不一样,两者是互补关系;“羲和号”是一颗科学试验卫星,而“夸父一号”则是专门为太阳观测研制的空间科学卫星。

甘为群表示,“帕克号”卫星是美国主导的飞到太阳附近进行观测的卫星,它的轨道是个大的椭圆,最近的近日点可达到10个太阳半径左右,这意味着它受到太阳的热是非常强的,不可能面对太阳来进行观测,只能在前面加上厚厚的防热罩,只能探测到太阳附近粒子、磁场这些环境,不能直接看太阳。“夸父一号”是直接看太阳,是用遥测遥感的手段观测太阳,对太阳进行成像。“所以说它们是互补关系,‘帕克号’当然是非常先进的,但‘帕克号’和‘夸父一号’的科学目标不一样。”甘为群说。

“羲和号”可短时间扫描全日面

对于中国在去年发射的“羲和号”卫星,甘为群表示,“羲和号”卫星全称叫“太阳探测科学试验卫星”,是一颗科学试验卫星,主要是从技术上验证一种超高指向精度、超高稳定度的“双超”卫星平台。「羲和号」上放的望远镜在波段工作,在地面上也可以工作,但是放到天上以后有非常大的好处,即它可以连续对太阳进行观测,还可以克服地球大气抖动等带来的一系列问题,可以在短时间内扫描全日面,并在扫描的波长范围里对每一个光谱点进行成像。

甘为群说,“羲和号”在20196月立项,“夸父一号”是2017年底立项的。与“羲和号”不一样,“夸父一号”是专门为观测太阳提出的,是完全以科学目标为牵引的空间科学卫星计划,所以“夸父一号”被称为“空间科学卫星”,它在科学目标、观测对象、观测波段等方面与“羲和号”完全不同。

责编:温倩

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