中新社北京10月9日电 (记者 孙自法)中国古代与“嫦娥奔月”齐名的“夸父逐日”神话故事,如今也在神州天地间成为现实。10月9日,在“嫦娥一号”先行“奔月”即将迎来15周年之际,中国综合性太阳探测卫星“夸父一号”(先进天基太阳天文台,ASO-S)在酒泉卫星发射中心成功发射升空,正式开启了“逐日”的征程。
中国为什么要研制综合性太阳探测卫星?卫星载荷有何特色优势?“夸父一号”科学目标有哪些?如何实施“逐日”探测?……在发射前夕,“夸父一号”卫星首席科学家、卫星系统和科学应用系统总设计师等对这些问题进行科普解读。
开启中国综合性太阳观测新时代
“夸父一号”卫星首席科学家、中科院紫金山天文台甘为群研究员介绍说,中国空间太阳探测的尝试最早在20世纪70年代中期,2011年中科院空间科学先导专项(一期)正式启动,先进天基太阳天文台刚好是为响应专项而提出的卫星计划。中国之前虽有一系列太阳探测卫星计划的提出和尝试,但均未走到最后,太阳探测专门卫星基本为零,先进天基太阳天文台卫星计划填补了这一空白。
甘为群指出,中国科学家此前发表太阳物理研究论文所用的绝大部分观测数据,都是来自国际上太阳卫星共享的资料、软件、数据。从这个角度来讲,提出研制发射“夸父一号”卫星计划,就是强调中国要在国际上对太阳物理研究数据源头作出重要贡献。
他说,先进天基太阳天文台于2017年底获工程立项批复,又经过5年工程研制,突破诸多关键技术并克服疫情等重重困难,现在终于成功发射,“所以我们把先进天基太阳天文台,定义为开启了中国综合性太阳观测的新时代”。
“一磁两暴”将创新三个国际首次
甘为群表示,“夸父一号”卫星的科学目标可概括为“一磁两暴”,“一磁”就是太阳磁场,“两暴”就是太阳上两类最剧烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射。太阳物理学家就是要研究这三者之间的关系,即磁场与耀斑、磁场与日冕物质抛射、日冕物质抛射与耀斑的关系,研究它们的形成、演化、相互作用和可能存在的因果关联,同时为空间天气预警提供支持。
为实现“一磁两暴”的科学目标,“夸父一号”卫星上搭载有全日面矢量磁像仪、莱曼阿尔法太阳望远镜和硬X射线成像仪3个各具特色的有效载荷,分别观测太阳磁场、日冕物质抛射和太阳耀斑。
“夸父一号”卫星有哪些创新?甘为群总结为“三个首次”:一是国际上首次以“一磁两暴”作为卫星的科学目标并且配置相应的载荷组合;二是国际上首次在一颗近地卫星平台上,对全日面矢量磁场、太阳耀斑非热辐射成像、日冕物质抛射的日面形成和近日面传播同时进行观测;三是国际上首次在莱曼阿尔法谱线波段实现全日面和近日冕无缝同时成像观测。
“夸父一号”卫星系统总设计师、中科院微小卫星创新研究院诸成研究员指出,该卫星3台有效载荷在国内均为首次上天,卫星研制通过突破一系列关键技术,主要解决了三方面难点:
第一,星载7台光学设备,同时精确指向太阳,确保每台光学设备对太阳完整成像,所以各光学设备光轴之间的一致性要求非常高,这就需要高精度装配达到这些光轴的一致。第二,卫星要经历发射过程的力学振动和冲击环境、太空中冷热交替变化环境、超高真空环境,要保持星上各光学设备光轴之间变化极小,确保卫星寿命期内各光学设备观测对象完整性。第三,采用对星上活动部件振动降低技术和稳像技术,实现光学防抖,获取清晰的观测图像。
卫星数据面向全球实时免费开放
甘为群表示,预期“夸父一号”卫星发射后,经过一段时间在轨测试,正式进入工作模式交付用户后,每天可观测到约500GB的数据量,通过地面支撑系统和科学应用系统处理后向全球开放,数据共享,供科学家进行太阳物理学研究。
“夸父一号”卫星科学应用系统总设计师、中科院紫金山天文台黎辉研究员强调,“夸父一号”卫星整个数据是完全开放的政策,在卫星在轨测试完成、数据正常生产之后,会及时对全世界相关领域的科研工作者,包括太阳物理、空间环境、空间物理、空间天气等领域,实时免费开放。他说,这样的数据共享政策也是基于国际惯例,中国太阳物理学家一直以来都在享受国际开放的数据政策,“我们第一颗综合性太阳观测卫星成功之后,也要对世界做出承诺,我们的数据也是完全开放的”。
卫星团队科普称,太阳活动第25周峰年预期在2024到2025年左右,通过“夸父一号”卫星数据全球开放共享,围绕其观测结果的研究有望成为国际热点。同时,科学家也会及时预报太阳爆发对人类的影响,以造福全人类。

















