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現(xiàn)代“夸父”今逐日“夸父一號(hào)”成功發(fā)射!將對(duì)太陽(yáng)“一磁兩暴”進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)

2022-10-14   

10 月 9 日上午,我國(guó)綜合性太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星 " 夸父一號(hào) ",在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心搭乘長(zhǎng)征二號(hào)丁型運(yùn)載火箭發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

△發(fā)射現(xiàn)場(chǎng) 汪江波 / 攝

" 夸父一號(hào) " 的中文全稱為先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái),英文名為 Advanced Space-based Solar Observatory,簡(jiǎn)稱 ASO-S。它是中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)繼 " 悟空 "" 墨子號(hào) "" 慧眼 "" 實(shí)踐十號(hào) "" 太極一號(hào) "" 懷柔一號(hào) " 之后,研制發(fā)射的又一顆空間科學(xué)衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)天基太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星跨越式突破。

" 夸父一號(hào) " 由中科院國(guó)家空間科學(xué)中心負(fù)責(zé)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(guó)家天文臺(tái)、長(zhǎng)春光機(jī)所和紫金山天文臺(tái)負(fù)責(zé)衛(wèi)星平臺(tái)及有效載荷研制,科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)由中科院紫金山天文臺(tái)負(fù)責(zé),測(cè)控系統(tǒng)由中國(guó)西安衛(wèi)星測(cè)控中心負(fù)責(zé)實(shí)施,運(yùn)載火箭由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司第八研究院研制生產(chǎn)。

△發(fā)射現(xiàn)場(chǎng) 汪江波 / 攝

為何把先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)命名為 " 夸父一號(hào) "?中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員、先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)首席科學(xué)家甘為群告訴現(xiàn)代快報(bào)記者,把我國(guó)綜合性太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星命名為 " 夸父一號(hào) " 有兩層含義。一方面," 夸父 " 是我國(guó)家喻戶曉的神話人物," 夸父逐日 " 的故事表達(dá)了先民胸懷大志、探索自然、英勇頑強(qiáng)的精神,蘊(yùn)含了中華民族千百年來(lái)試圖揭開太陽(yáng)神秘面紗的不懈求索。另一方面,這也寓意著 " 夸父一號(hào) " 將與未來(lái)中國(guó)太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星一道,開啟中國(guó)綜合性太陽(yáng)觀測(cè)的新時(shí)代。

" 嫦娥奔月 " 對(duì)仗 " 夸父逐日 ",完美地詮釋了中國(guó)人熱愛(ài)自然、探索自然的情懷與浪漫。

" 夸父一號(hào) " 的設(shè)計(jì)壽命不少于 4 年,可以基本覆蓋太陽(yáng)峰年的極大期,這對(duì)我們的科學(xué)研究、實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星科學(xué)目標(biāo)是非常有利的。

" 夸父一號(hào) " 的軌道選擇也有 " 門道 "??茖W(xué)家們選取 720 公里高的晨昏太陽(yáng)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(shí)有利于降低大氣散射雜光對(duì)萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的成像干擾。這個(gè)軌道全年只有約 3 個(gè)月存在較短地影,其他時(shí)間是全日照,可以連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間不間斷進(jìn)行太陽(yáng)觀測(cè)。

" 太陽(yáng)表面看起來(lái)很平靜,其實(shí)很活躍。原因在于太陽(yáng)有磁場(chǎng),而且磁場(chǎng)超級(jí)亂。當(dāng)磁場(chǎng)在太陽(yáng)表面聚集,就會(huì)形成太陽(yáng)黑子。太陽(yáng)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(yáng)一生氣發(fā)威,就會(huì)對(duì)地球造成不小的影響。

△示意圖 受訪者供圖

太陽(yáng)活動(dòng) 11 年為一周期,根據(jù)推算,2024 年— 2025 年是太陽(yáng)活動(dòng)第 25 周峰年。甘為群表示," 夸父一號(hào) " 將以太陽(yáng)第 25 周峰年為契機(jī),詳細(xì)記錄第 25 個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周的 " 太陽(yáng)風(fēng)暴 "。簡(jiǎn)言之,它的主要科學(xué)目標(biāo)就是四個(gè)字:" 一磁兩暴 "。所謂 " 磁 " 就是太陽(yáng)的磁場(chǎng)," 兩暴 " 就是太陽(yáng)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(cè)和研究太陽(yáng)磁場(chǎng)、太陽(yáng)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(shí)預(yù)報(bào)太陽(yáng)爆發(fā)對(duì)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(hào) " 都搭載了哪些神器?中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研究員、先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)衛(wèi)星系統(tǒng)總師諸成告訴現(xiàn)代快報(bào)記者," 夸父一號(hào) " 重約 858 公斤,裝載了三臺(tái)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(yáng)望遠(yuǎn)鏡。

△示意圖 受訪者供圖

三臺(tái)神器,每一臺(tái)都有自己的特色。全日面矢量磁像儀用于對(duì)太陽(yáng)全日面矢量磁場(chǎng)探測(cè),是我國(guó)第一臺(tái)空間太陽(yáng)磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)全日面光球矢量磁場(chǎng)的持續(xù)觀測(cè),與國(guó)際同類載荷相比具有更高的磁場(chǎng)測(cè)量靈敏度和時(shí)間分辨率。

HXI 硬 X 射線成像儀用于對(duì)太陽(yáng)耀斑非熱輻射探測(cè)。它不僅能實(shí)現(xiàn)高分辨成像,還有大動(dòng)態(tài)范圍高速電子學(xué)讀出技術(shù),確保對(duì)高級(jí)別耀斑爆發(fā)的探測(cè)能力;以及具有耀斑爆發(fā)自觸發(fā)觀測(cè)能力。

LST 萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡用于對(duì)日冕物質(zhì)拋射探測(cè)。它是我國(guó)第一臺(tái)空間萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡,不僅可以對(duì)太陽(yáng)從日冕到內(nèi)日冕實(shí)現(xiàn)無(wú)縫觀測(cè),還可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)耀斑爆發(fā)能力,使觀測(cè)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(hào) " 得以全方位 " 看 " 太陽(yáng)。

甘為群表示," 夸父一號(hào) " 作為我國(guó)綜合性太陽(yáng)探測(cè)專用衛(wèi)星,是我國(guó)太陽(yáng)衛(wèi)星探測(cè)的一次跨越式突破,將實(shí)現(xiàn)三個(gè)首次:國(guó)際上首次以 " 一磁兩暴 " 作為衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)并配置相應(yīng)的載荷組合;國(guó)際上首次在一顆衛(wèi)星平臺(tái)上對(duì)全日面矢量磁場(chǎng)、太陽(yáng)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(shí)進(jìn)行觀測(cè);國(guó)際上首次在萊曼阿爾法波段實(shí)現(xiàn)全日面和日冕同時(shí)觀測(cè)。

" 夸父一號(hào) " 每天將產(chǎn)生大約 500GB 的數(shù)據(jù)量,通過(guò)地面支撐系統(tǒng)和科學(xué)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(hào) " 任務(wù)團(tuán)隊(duì)秉承開放共享的理念,面向全球用戶公開共享全部科學(xué)數(shù)據(jù),惠及國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)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(cè)預(yù)警等行業(yè)部門及普通公眾。

科學(xué)用戶可通過(guò)訪問(wèn) " 夸父一號(hào) " 衛(wèi)星科學(xué)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(cè)申請(qǐng)和數(shù)據(jù)定制需求。


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