“夸父一號”開啟太陽探測之旅——我國綜合性太陽探測專用衛(wèi)星看點解析

10月9日7時43分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丁運載火箭，成功將先進天基太陽天文臺衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道，發(fā)射任務獲得圓滿成功。 新華社發(fā)（汪江波攝）

新華社記者 王玨玢 張泉 張建松

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，開啟對太陽的探測之旅。

這位“探秘者”有什么本領(lǐng)？將為人類帶回什么信息？新華社記者走近衛(wèi)星首席科學家和研制團隊，揭開“夸父一號”的五重“身份”。

空間“預警員”

“‘夸父一號’的核心科學目標是‘一磁兩暴’，即太陽磁場，以及太陽上兩類最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象——太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射。”“夸父一號”衛(wèi)星首席科學家、中科院紫金山天文臺研究員甘為群說，將利用太陽活動第25周峰年（預期在2024年到2026年左右）的契機，觀測、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，既是為了更深入地研究太陽的核心物理現(xiàn)象，也是為了給人類當好“預警員”。“夸父一號”依靠多個波段的探測，可以較為連續(xù)地觀測、追蹤太陽爆發(fā)的全過程，為影響人類航天、導航等高科技活動的空間災害性天氣預報提供支持。

磁場“偵察家”

磁場被稱為太陽物理中的“第一觀測量”，大部分的太陽活動直接受太陽磁場的支配。

如果把指南針放在太陽上，會出現(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，不同時間指南針的指向也不相同。之所以這樣，是因為太陽磁場遠比地球磁場復雜得多。

“在太陽爆發(fā)時，‘夸父一號’上搭載的全日面矢量磁像儀，每18分鐘就可以對全日面磁場進行一次高精度成像，有助于完整、準確地記錄下太陽磁場的變化，進而偵察、破解太陽能量釋放的一系列奧秘。”全日面矢量磁像儀載荷主任設(shè)計師章海鷹說。

觀察“多面手”

當我們想象太陽，腦海中總會浮現(xiàn)出一個黃色的耀眼球體。實際上，太陽的“面貌”要豐富得多，它會釋放所有波長的光。除了可以被人眼看見的可見光，還有波長更短的伽馬射線、X射線、紫外線，以及波長更長的紅外線、射電波等。

要看清太陽的“真面目”，需要借助不同波段的望遠鏡。“夸父一號”就是一個觀察太陽的多面手，它搭載的萊曼阿爾法太陽望遠鏡和太陽硬X射線成像儀，可以從紫外線、可見光和X射線波段觀測太陽。據(jù)介紹，太陽硬X射線成像儀像是一個精密“復眼”，可以精準捕捉來自太陽的X射線信息；萊曼阿爾法太陽望遠鏡可以同時觀測全日面和2.5個太陽半徑內(nèi)的近日冕處萊曼阿爾法光。

科研“工作狂”

從地球上看，太陽東升西落，大約只有一半的“露臉”時間。而飛行在約720公里高的太陽同步晨昏軌道上的“夸父一號”，全年有96%以上的時間處于工作狀態(tài)，是個實打?qū)嵉?ldquo;工作狂”。

通常情況下，星上載荷每幾秒至幾分鐘成像一次，在太陽爆發(fā)期，能變?yōu)?秒內(nèi)成像1次，詳細記錄下太陽活動的整個過程。

甘為群介紹，“夸父一號”在全年的絕大部分時間可以24小時不間斷對日觀測。僅僅在每年5至8月，每天會有短暫時間進入地球的陰影，“休息”最長的一天也不超過18分鐘。

數(shù)據(jù)量“大師”

“夸父一號”總重約859公斤，在太陽探測衛(wèi)星中體型“中等”，但它是個吞吐數(shù)據(jù)的“大胃王”。“每天，它將積累和回傳約500GB數(shù)據(jù)，相當于向地球發(fā)送幾萬幅太陽的‘高清大圖’。”衛(wèi)星科學應用系統(tǒng)副總師黃宇說，如果算上處理和加工，每天產(chǎn)出的數(shù)據(jù)將“塞滿”一臺家用電腦的硬盤，這在全球的太陽探測衛(wèi)星中也屬于“第一梯隊”。

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的衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析中心。未來4年衛(wèi)星在軌積累的數(shù)據(jù)將存儲在這里，并由科研人員“翻譯”成為可供科學研究的圖像和資料。

(新華社北京10月9日電)