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科普 | “夸父”探日怎么探?

發(fā)布日期:2022-10-22??來源:新華社??作者:王玨玢 張泉??瀏覽次數(shù):1121
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核心提示:科普 | “夸父”探日怎么探?我國綜合性太陽探測專用衛(wèi)星“夸父一號”——先進天基太陽天文臺(ASO-S)10月9日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空?!翱涓敢惶枴钡奶饺罩窞楹伍_啟?又如何推進?新華社記者專訪了衛(wèi)星首席科學(xué)家、中科院紫金山天文臺研究員甘為群。“夸父一號”示意圖 衛(wèi)星研制團隊供圖“夸父一號”有哪些絕活兒?甘為群介紹,“夸父一號”上搭載了三臺

科普 | “夸父”探日怎么探?

我國綜合性太陽探測專用衛(wèi)星“夸父一號”——先進天基太陽天文臺(ASO-S)10月9日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空?!翱涓敢惶枴钡奶饺罩窞楹伍_啟?又如何推進?新華社記者專訪了衛(wèi)星首席科學(xué)家、中科院紫金山天文臺研究員甘為群。

“夸父一號”示意圖 衛(wèi)星研制團隊供圖

“夸父一號”有哪些絕活兒?

甘為群介紹,“夸父一號”上搭載了三臺載荷,它們既有組合優(yōu)勢,也各有各的特色和本領(lǐng)。

“夸父一號”上搭載的全日面矢量磁像儀可以觀測太陽的全日面矢量磁像數(shù)據(jù),它的觀測靈敏度和時間分辨率在國際上同類探測器中位居前列;萊曼阿爾法太陽望遠鏡對應(yīng)著太陽觀測的“新窗口”,可能帶回全新的太陽物理信息;而太陽硬X射線成像儀可以對30至200千電子伏特能段的X射線成像,其傅立葉分量在空間調(diào)制同類設(shè)備中最高。

“夸父一號”于2022年10月9日清晨發(fā)射升空,隨即衛(wèi)星和各單機按計劃依次開機,此后進入4至6個月的在軌測試。測試期間,要對衛(wèi)星平臺和三臺載荷的各種性能、功能、觀測模式等進行測試,還要進行在軌數(shù)據(jù)定標。測試完成后,衛(wèi)星將正式交付科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)管理,屆時經(jīng)過處理后的觀測數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析軟件將實時對外開放,讓全球的太陽物理學(xué)家都有機會使用“夸父一號”的科學(xué)數(shù)據(jù)開展研究工作。

“希望三臺儀器的組合觀測,能發(fā)揮出特色和本領(lǐng),給我們帶來新驚喜。”甘為群說。

“夸父一號”能干哪些事兒?

“夸父一號”的科學(xué)目標總結(jié)起來是“一磁兩暴”?!耙淮拧敝傅氖翘柎艌?,“兩暴”指的是太陽上兩類最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象,即太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射。搞清楚了這三者之間的聯(lián)系,不僅有助于認識太陽活動是怎樣形成和演化的,對預(yù)報空間天氣也將提供重要的物理基礎(chǔ)。

除了做科研,“夸父一號”還有潛力成為一名為人類服務(wù)的空間天氣“預(yù)報員”和“研究員”。

從廣義上看,硬X射線成像儀提供的耀斑非熱輻射數(shù)據(jù)以及全日面矢量磁像儀觀測的太陽磁場信息,可為中長期空間天氣預(yù)報研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

“而更直接地講,衛(wèi)星上搭載的萊曼阿爾法太陽望遠鏡,可以‘看見’日冕物質(zhì)拋射的規(guī)模、方向、速度,提前40小時左右對災(zāi)害性空間天氣事件發(fā)出預(yù)警。”甘為群說。

“夸父一號”模型照片 研制團隊供圖

與“羲和號”攜手探日

2021年10月,我國已經(jīng)發(fā)射了國內(nèi)首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星“羲和號”。同為探日衛(wèi)星,“夸父一號”和“羲和號”有什么不同?

甘為群解釋說,“羲和號”可以稱為我國探日工程的“探路者”。發(fā)射成功后,它除了開展衛(wèi)星平臺超高指向精度、超高穩(wěn)定度技術(shù)試驗,上面的主載荷“Hα成像光譜儀”經(jīng)過一段時間的在軌調(diào)試,已經(jīng)達到預(yù)期的觀測效果。高時間分辨地獲取全日面Hα光譜掃描成像,觀測和研究色球動力學(xué),是“羲和號”的主要特色。

而“夸父一號”全稱為先進天基太陽天文臺。它是我國第一顆綜合性太陽探測專用衛(wèi)星,上面有三臺載荷共5臺望遠鏡,實現(xiàn)對太陽“一磁兩暴”多波段和空間拓展上的組合觀測是其主要特色。

兩顆衛(wèi)星同時在軌工作,非常有利于增加衛(wèi)星的科學(xué)產(chǎn)出。

為什么選擇在此時展開探日征途?

甘為群介紹,太陽活動以11年為周期。第25個太陽活動周期開始于2020年下半年,將持續(xù)到2031年左右。這一周期內(nèi)的峰值預(yù)計將出現(xiàn)在2024年下半年到2025年上半年,那時太陽爆發(fā)現(xiàn)象也最頻繁。

“夸父一號”于2022年發(fā)射,可以記錄下太陽活動由少變多、逐漸活躍直至達到高峰的過程,有利于捕捉到更多的劇烈爆發(fā)現(xiàn)象。

雖然現(xiàn)在人類對宇宙的觀測已經(jīng)延伸至130億光年以外,但迄今為止,太陽仍然是唯一一顆可供我們詳細研究的恒星?!皩τ谔柹系囊幌盗谢顒?,人類的了解還很粗淺??臻g探日,是研究和了解太陽的重要一步,對人類自身生存也具有重要現(xiàn)實意義?!备蕿槿赫f。(記者王玨玢 張泉)

責任編輯:胡惠雯

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