來(lái)，和“夸父一號(hào)”一起開(kāi)啟太陽(yáng)探測(cè)之旅

10月9日，我國(guó)綜合性太陽(yáng)探測(cè)專(zhuān)用衛(wèi)星“夸父一號(hào)”——先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)（ASO-S）在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，開(kāi)啟對(duì)太陽(yáng)的探測(cè)之旅。

這位“探秘者”有什么本領(lǐng)？將為人類(lèi)帶回什么信息？記者走近衛(wèi)星首席科學(xué)家和研制團(tuán)隊(duì)，揭開(kāi)“夸父一號(hào)”的五重“身份”。

空間“預(yù)警員”

“‘夸父一號(hào)’的核心科學(xué)目標(biāo)是‘一磁兩暴’，即太陽(yáng)磁場(chǎng)，以及太陽(yáng)上兩類(lèi)最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象——太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射?！薄翱涓敢惶?hào)”衛(wèi)星首席科學(xué)家、中科院紫金山天文臺(tái)研究員甘為群說(shuō)，將利用太陽(yáng)活動(dòng)第25周峰年（預(yù)期在2024年到2026年左右）的契機(jī)，觀測(cè)、研究“一磁兩暴”的形成、相互作用及彼此關(guān)聯(lián)。

甘為群介紹，這樣的設(shè)計(jì)，既是為了更深入地研究太陽(yáng)的核心物理現(xiàn)象，也是為了給人類(lèi)當(dāng)好“預(yù)警員”?！翱涓敢惶?hào)”依靠多個(gè)波段的探測(cè)，可以較為連續(xù)地觀測(cè)、追蹤太陽(yáng)爆發(fā)的全過(guò)程，為了解影響人類(lèi)航天、導(dǎo)航等高科技活動(dòng)的空間災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)提供支持。

磁場(chǎng)“偵察家”

磁場(chǎng)被稱(chēng)為太陽(yáng)物理中的“第一觀測(cè)量”，大部分的太陽(yáng)活動(dòng)直接受太陽(yáng)磁場(chǎng)的支配。

如果把指南針?lè)旁谔?yáng)上，會(huì)出現(xiàn)十分奇特的現(xiàn)象：在不同區(qū)域，指南針指向不同；即便同一區(qū)域，不同時(shí)間指南針的指向也不相同。之所以這樣，是因?yàn)樘?yáng)磁場(chǎng)遠(yuǎn)比地球磁場(chǎng)復(fù)雜得多。

“在太陽(yáng)爆發(fā)時(shí)，‘夸父一號(hào)’上搭載的全日面矢量磁像儀，每18分鐘就可以對(duì)全日面磁場(chǎng)進(jìn)行一次高精度成像，有助于完整、準(zhǔn)確地記錄下太陽(yáng)磁場(chǎng)的變化，進(jìn)而偵察、破解太陽(yáng)能量釋放的一系列奧秘?！比彰媸噶看畔駜x載荷主任設(shè)計(jì)師章海鷹說(shuō)。

觀察“多面手”

當(dāng)我們想象太陽(yáng)，腦海中總會(huì)浮現(xiàn)出一個(gè)黃色的耀眼球體。實(shí)際上，太陽(yáng)的“面貌”要豐富得多，它會(huì)釋放所有波長(zhǎng)的光。除了可以被人眼看見(jiàn)的可見(jiàn)光，還有波長(zhǎng)更短的伽馬射線、X射線、紫外線，以及波長(zhǎng)更長(zhǎng)的紅外線、射電波等。

要看清太陽(yáng)的“真面目”，需要借助不同波段的望遠(yuǎn)鏡。“夸父一號(hào)”就是一個(gè)觀察太陽(yáng)的多面手，它搭載的萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡和太陽(yáng)硬X射線成像儀，可以從紫外線、可見(jiàn)光和X射線波段觀測(cè)太陽(yáng)。據(jù)介紹，太陽(yáng)硬X射線成像儀像是一個(gè)精密“復(fù)眼”，可以精準(zhǔn)捕捉來(lái)自太陽(yáng)的X射線信息，萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可以同時(shí)觀測(cè)全日面和2.5個(gè)太陽(yáng)半徑內(nèi)的近日冕處萊曼阿爾法光。

科研“工作狂”

從地球上看，太陽(yáng)東升西落，大約只有一半的“露臉”時(shí)間。而飛行在約720公里高的太陽(yáng)同步晨昏軌道上的“夸父一號(hào)”，全年有96%以上的時(shí)間處于工作狀態(tài)，是個(gè)實(shí)打?qū)嵉摹肮ぷ骺瘛薄?/p>

通常情況下，星上載荷每幾秒至幾分鐘成像一次，在太陽(yáng)爆發(fā)期，能變?yōu)?秒內(nèi)成像1次，詳細(xì)記錄下太陽(yáng)活動(dòng)的整個(gè)過(guò)程。甘為群介紹，“夸父一號(hào)”在全年的絕大部分時(shí)間可以24小時(shí)不間斷對(duì)日觀測(cè)。僅僅在每年5至8月，每天會(huì)有短暫時(shí)間進(jìn)入地球的陰影，“休息”最長(zhǎng)的一天也不超過(guò)18分鐘。

數(shù)據(jù)量“大師”

“夸父一號(hào)”總重約859公斤，在太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星中體型“中等”，但它是個(gè)吞吐數(shù)據(jù)的“大胃王”?！懊刻欤鼘⒎e累和回傳約500GB數(shù)據(jù)，相當(dāng)于向地球發(fā)送幾萬(wàn)幅太陽(yáng)的‘高清大圖’。”衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)副總師黃宇說(shuō)，如果算上處理和加工，每天產(chǎn)出的數(shù)據(jù)將“塞滿”一臺(tái)家用電腦的硬盤(pán)，這在全球的太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星中也屬于“第一梯隊(duì)”。

這些數(shù)據(jù)被接收、還原后，將被打包發(fā)送到位于中科院紫金山天文臺(tái)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析中心。未來(lái)4年衛(wèi)星在軌積累的數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在這里，并由科研人員“翻譯”成為可供科學(xué)研究的圖像和資料。