“夸父一號(hào)”開啟中國(guó)太陽(yáng)探測(cè)新時(shí)代

樊巍

10月9日，被命名為“夸父一號(hào)”的我國(guó)先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心順利發(fā)射升空。作為我國(guó)綜合性太陽(yáng)探測(cè)專用衛(wèi)星，“夸父一號(hào)”的出現(xiàn)將填補(bǔ)我國(guó)在太陽(yáng)探測(cè)專用衛(wèi)星方面的空白，實(shí)現(xiàn)我國(guó)太陽(yáng)衛(wèi)星探測(cè)跨越式突破。

“夸父一號(hào)”首席科學(xué)家甘為/群9日接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)/表示,“夸父一號(hào)”的科學(xué)目標(biāo)就是四個(gè)字“一磁兩暴”。這個(gè)詞也是專i門為這顆衛(wèi)星提出來的，“磁”就是磁場(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?！拔覀兙褪且芯窟@三者之間的關(guān)系，即磁場(chǎng)與耀斑的關(guān)系，磁場(chǎng)與日冕物質(zhì)拋射的關(guān)系，日冕物質(zhì)拋射與耀斑的關(guān)系；研究它們的形成、演化、相互作用和可能存在的因果關(guān)聯(lián)，同時(shí)為空間天氣預(yù)警提供支持?！?/p>

甘為群將“夸父一號(hào)”的創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)為“三個(gè)國(guó)際首次”——國(guó)際上首次以“一磁兩暴”作為衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)并且配置相應(yīng)的載荷組合；國(guó)際上首次在一顆近地衛(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)拋射的日面形成和近日冕傳播同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)；國(guó)際首次在萊曼阿爾法譜線波段實(shí)現(xiàn)全日面和近日冕無縫同時(shí)成像觀測(cè)。

為了實(shí)現(xiàn)上述科學(xué)目標(biāo)，“夸父一號(hào)”上配了三個(gè)有效載荷，全日面矢量磁像儀、萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡、硬X射線成像儀，它們分別觀測(cè)太陽(yáng)磁場(chǎng)、日冕物質(zhì)拋射和太陽(yáng)耀斑。每一臺(tái)儀器都有自己的特色?！翱涓敢惶?hào)”衛(wèi)星系統(tǒng)總師諸成告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，星上裝載的全日面矢量磁像儀是我國(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；萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡是我國(guó)第一臺(tái)空間萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡，它可以實(shí)現(xiàn)萊曼阿爾法波段從日面到內(nèi)日冕無縫觀測(cè)，還具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)耀斑爆發(fā)能力，使觀測(cè)模式能在軌自主轉(zhuǎn)換；太陽(yáng)硬X射線成像儀采用獨(dú)特的傅里葉變換調(diào)制成像原理，對(duì)太陽(yáng)耀斑活動(dòng)中的30-200keV高能輻射進(jìn)行全日面高分辨率成像和能譜探測(cè)，性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際一流水平。

此前，美國(guó)國(guó)家航空航天局曾于2018年發(fā)射“帕克”號(hào)太陽(yáng)探測(cè)器，該探測(cè)器也是人類歷史上第一顆飛到太陽(yáng)附近進(jìn)行觀測(cè)的衛(wèi)星。甘為群表示，“帕克”號(hào)的軌道是個(gè)大的橢圓，近日點(diǎn)可以達(dá)到10個(gè)太陽(yáng)半徑左右，它不可能直面太陽(yáng)進(jìn)行觀測(cè)，只能探測(cè)到太陽(yáng)附近粒子、磁場(chǎng)等環(huán)境。而“夸父一號(hào)”是直接“看太陽(yáng)”，用遙測(cè)遙感手段對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行成像，所以它們是互補(bǔ)關(guān)系。

我國(guó)于去年10月發(fā)射了太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和”號(hào)。甘為群介紹稱，“羲和”號(hào)作為科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星，主要是想從技術(shù)上驗(yàn)證一種超高指向精度、超高穩(wěn)定度的“雙超”衛(wèi)星平臺(tái)?！棒撕吞?hào)'上放的望遠(yuǎn)鏡既可以連續(xù)對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行觀測(cè)，還可以克服地球大氣抖動(dòng)等帶來的一系列問題，在短時(shí)間內(nèi)掃描全日面，并在掃描的波長(zhǎng)范圍里對(duì)每二個(gè)光譜點(diǎn)進(jìn)行成像。”而“夸父一號(hào)”是專門為觀測(cè)太陽(yáng)提出的，完全以科學(xué)目標(biāo)為牽引的空間科學(xué)衛(wèi)星計(jì)劃，“所以'夸父一號(hào)'被稱為‘空間科學(xué)衛(wèi)星，它在科學(xué)目標(biāo)、觀測(cè)對(duì)象、觀測(cè)波段等方面與羲和號(hào)完全不同?！薄?/p>