第十三屆中國國際航空航天博覽會開幕在即。記者27日探展時發(fā)現(xiàn)，中國航天科技集團八院展出了由該院抓總研制的太陽雙超衛(wèi)星的相關(guān)內(nèi)容。作為中國首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星，太陽雙超衛(wèi)星預(yù)計今年發(fā)射，這標(biāo)志著中國將正式進入“探日時代”。

　　為何要開展空間太陽探測？為何要開展光學(xué)波段探測，難點在哪？當(dāng)前全球空間太陽探測現(xiàn)狀如何？記者采訪中國航天科技集團八院509所副所長王偉，帶你走近中國首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星：太陽雙超衛(wèi)星。

　　中國為何要開展空間太陽探測？

　　太陽是宇宙中唯一可以進行高空間分辨觀測的恒星，通過對太陽的探測，人們可以深入了解天體磁場的起源和演化、高能粒子的加速和傳播等重要物理過程，對天體物理學(xué)研究具有重要意義。

　　同時，太陽的變化深刻地影響著地球上生命的生存。強耀斑和日冕物質(zhì)拋射等太陽活動事件更是時刻影響著地球的空間環(huán)境，干擾通信和導(dǎo)航、威脅航天員的健康，甚至毀壞航天器。因此，對太陽活動的觀測和研究不僅具有重要的科學(xué)意義，更具有巨大的應(yīng)用價值。

　　王偉表示，目前，中國已初步建立了地面太陽監(jiān)測網(wǎng)，并在太陽光譜、太陽磁場領(lǐng)域取得了一定的成果，但空間探測仍待全面發(fā)展。開展空間太陽探測將有效服務(wù)于中國基礎(chǔ)科學(xué)研究，帶動相關(guān)高科技產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，甚至在不遠的將來引領(lǐng)國際太陽物理研究發(fā)展。

　　為何要開展光學(xué)波段探測，難點在哪？

　　由于地球大氣對紫外和X射線等電磁波是不透明的，因此，歷史上的空間太陽觀測在資源有限、技術(shù)條件不足的情況下，其觀測對象重點是太陽的高層大氣(日冕及過渡區(qū))，而可見光等波段觀測主要基于地面望遠鏡。但地面上的可見光波段觀測會受到陰雨天氣影響，無法做到連續(xù)觀測，而且受到地球大氣吸收、擾動等因素的影響，觀測分辨率很低?！耙虼耍_展光學(xué)波段的空間觀測是國際太陽物理研究領(lǐng)域必然的發(fā)展趨勢?！蓖鮽フf。

　　太陽Hα譜線是太陽爆發(fā)時響應(yīng)最強的色球譜線，能夠直接反映爆發(fā)的源區(qū)特征，可以彌補當(dāng)前空間望遠鏡在太陽低層大氣(光球和色球)觀測上的不足。利用高光譜成像技術(shù)，可以在同一時間得到Hα波段附近任意波長點的全日面圖像，實現(xiàn)全天候、高時空分辨率、高光譜分辨率的太陽觀測，可為太陽爆發(fā)的研究提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。而實現(xiàn)高光譜分辨率成像則要求成像過程中探測載荷具有極高的指向精度和穩(wěn)定度，這對衛(wèi)星平臺的性能提出了極大的挑戰(zhàn)。

　　當(dāng)前全球空間太陽探測現(xiàn)狀如何？

　　上世紀(jì)70年代至今，美、歐、日已發(fā)射數(shù)十顆專用太陽探測衛(wèi)星。具有代表性的探測器包括1990年發(fā)射，軌道傾角為76°，首次實現(xiàn)了太陽極軌探測的“尤利西斯”探測器(Ulysses)；1995年發(fā)射并首次在日地拉格朗日L1點開展探測的“太陽和日球?qū)犹煳呐_”探測器(SOHO)；2006年發(fā)射采用雙探測器繞日方式、首次實現(xiàn)了太陽立體探測的“日地關(guān)系天文臺”探測器(STEREO)；2018年發(fā)射，首次對太陽進行最近距離達到9個太陽半徑抵近探測的“帕克”探測器(Parker)；2020年發(fā)射，計劃首次獲取太陽極區(qū)的圖像，近距離探測太陽風(fēng)等離子體、高能粒子的“太陽軌道器”(SO)等，這些探測器取得了許多開創(chuàng)性的科學(xué)成就。當(dāng)前，空間太陽探測正在向多波段、多視角、近距離、高時空分辨率的方向發(fā)展，空間太陽探測已成為推動太陽物理學(xué)科發(fā)展的主要動力。

　　王偉指出，中國即將發(fā)射的太陽雙超衛(wèi)星的主要科學(xué)載荷為太陽Hα成像光譜儀，將在國際上首次實現(xiàn)空間太陽Hα波段的光譜成像探測。通過對這條譜線的數(shù)據(jù)分析，可獲得太陽爆發(fā)時大氣溫度、速度等物理量的變化，研究太陽爆發(fā)的動力學(xué)過程及物理機制，顯著提高中國在太陽物理領(lǐng)域的國際影響力。同時，該衛(wèi)星采用超高指向精度、超高穩(wěn)定度平臺(簡稱“雙超”衛(wèi)星平臺)設(shè)計。通過采用平臺艙、載荷艙磁浮可分離式設(shè)計理念，將實現(xiàn)載荷艙的超高精度指向與穩(wěn)定控制，較現(xiàn)有水平提升1-2個數(shù)量級。

　　網(wǎng)友：真的要飛上天和太陽肩并肩了

　　@檸琰：夸父，經(jīng)過千百年的努力終于要成真了！

　　@留幾：一定要晚上發(fā)射，白天太陽那么大，別燒壞了！圖片

　　@ArcherVII：這是飛向太陽的衛(wèi)星的前奏。

　　@炎龍85972：真的飛上天和太陽肩并肩了！

　　作者：郭超凱 黃帆