天天日報丨新聞縱深｜“夸父一號”開啟逐日之旅

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中央紀(jì)委國家監(jiān)委網(wǎng)站 沈東方

10月9日7時43分，我國綜合性太陽探測專用衛(wèi)星“夸父一號”——先進(jìn)天基太陽天文臺（ASO-S）在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。這是由中國太陽物理學(xué)家自主提出的綜合性太陽探測專用衛(wèi)星，也是中國科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項繼“悟空”“墨子號”等之后研制發(fā)射的又一顆空間科學(xué)衛(wèi)星，實現(xiàn)了我國天基太陽探測衛(wèi)星跨越式突破。

人類對太陽的探索有著悠久的歷史，目前國際上已有70多顆太陽探測專用衛(wèi)星或相關(guān)衛(wèi)星，我國在太陽探測方面也進(jìn)行過一系列嘗試。

與其他探日衛(wèi)星相比，“夸父一號”最突出的特征是其“一磁兩暴”的科學(xué)使命。國家天文臺懷柔太陽觀測基地團(tuán)隊主任鄧元勇表示，“磁”是磁場，“兩暴”是太陽上兩類最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象——耀斑、日冕物質(zhì)拋射?！斑@是國際上首次在一顆近地衛(wèi)星平臺上，對全日面矢量磁場、太陽耀斑非熱輻射成像、日冕物質(zhì)拋射的日面形成和近日冕傳播同時進(jìn)行觀測，具有突破性意義?！?/p>

具體來看，“夸父一號”每天需要干什么？鄧元勇告訴記者，“通俗來講，這顆衛(wèi)星的任務(wù)是24小時不間斷拍攝并向地球發(fā)送太陽的‘高清大圖’，地球上的科學(xué)家們對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，使其成為可供科學(xué)研究的圖像和資料。”為了實現(xiàn)更好的觀測效果，“夸父一號”搭載了全日面矢量磁像儀、萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡、太陽硬X射線成像儀3臺載荷、共7臺儀器，各設(shè)備能保持光軸一致，同時精確指向太陽。

鄧元勇介紹，太陽活動呈周期性變化，周期平均為11年，太陽活動第25周峰年預(yù)期在2024到2025年左右?！翱涓敢惶枴币源藶槠鯔C，將詳細(xì)記錄第25個太陽活動周的“太陽風(fēng)暴”，探索“一磁兩暴”的形成、演化、相互作用和可能存在的因果關(guān)聯(lián)，同時為空間天氣預(yù)警提供支持。“衛(wèi)星設(shè)計壽命不少于4年，太陽活動有11年的周期，衛(wèi)星的設(shè)計壽命可以基本覆蓋太陽峰年的極大期，這對我們的科學(xué)研究、實現(xiàn)衛(wèi)星科學(xué)目標(biāo)是非常有利的?！?/p>

從2011年提出，2017年正式工程立項，而今成功發(fā)射，“夸父一號”的逐日之路漫長而艱辛。

“在探日衛(wèi)星核心技術(shù)方面，可借鑒復(fù)制的經(jīng)驗很少。因此，高精度的中國原創(chuàng)，是我們一直以來的努力方向?！币脏囋聢F(tuán)隊負(fù)責(zé)的全日面矢量磁像儀（FMG）為例，為了實現(xiàn)高靈敏度的觀測指標(biāo)，F(xiàn)MG采用了一系列先進(jìn)技術(shù)，例如在太陽磁像儀中首次采用大面陣、高幀頻CMOS探測器（國產(chǎn)），并實現(xiàn)了海量星上數(shù)據(jù)實時處理；突破了卡脖子問題，自主研發(fā)了基于液晶調(diào)制的偏振分析器；在國內(nèi)首次實現(xiàn)雙折射濾光器自動波帶穩(wěn)定技術(shù)。

衛(wèi)星數(shù)據(jù)面向全球?qū)崟r免費開放，是“夸父一號”科研團(tuán)隊作出的承諾?！翱涓敢惶枴卑l(fā)射后，經(jīng)過一段時間的在軌測試，正式進(jìn)入工作模式交付用戶后，相關(guān)數(shù)據(jù)會及時對全世界太陽物理、空間環(huán)境、空間物理、空間天氣等領(lǐng)域的科研工作者實時免費開放，供其進(jìn)行太陽物理學(xué)研究。

“這樣的數(shù)據(jù)共享政策基于國際慣例，也代表著我們的科研自信?！编囋卤硎?，在太陽物理研究領(lǐng)域，第一梯隊的國家基本采取數(shù)據(jù)完全開放的政策，比如從90年代末期開始，我國國家天文臺懷柔太陽觀測基地的數(shù)據(jù)就已面向全球開放?！翱茖W(xué)無國界，能為人類探索太陽貢獻(xiàn)一份力量，是中國科學(xué)家的驕傲?！?/p>

關(guān)鍵詞： 太陽活動 日冕物質(zhì)拋射 空間科學(xué) 空間天氣 設(shè)計壽命