第十三屆中國國際航空航天博覽會(huì)開幕在即。記者27日探展時(shí)發(fā)現(xiàn)，中國航天科技集團(tuán)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(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，太陽雙超衛(wèi)星預(yù)計(jì)今年發(fā)射，這標(biāo)志著中國將正式進(jìn)入“探日時(shí)代”。

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

　　中國為何要開展空間太陽探測(cè)？

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

　　同時(shí)，太陽的變化深刻地影響著地球上生命的生存。強(qiáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射等太陽活動(dòng)事件更是時(shí)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(duì)太陽活動(dòng)的觀測(cè)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(jià)值。

　　王偉表示，目前，中國已初步建立了地面太陽監(jiān)測(cè)網(wǎng)，并在太陽光譜、太陽磁場(chǎng)領(lǐng)域取得了一定的成果，但空間探測(cè)仍待全面發(fā)展。開展空間太陽探測(cè)將有效服務(wù)于中國基礎(chǔ)科學(xué)研究，帶動(dòng)相關(guān)高科技產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，甚至在不遠(yuǎn)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(cè)，難點(diǎn)在哪？

　　由于地球大氣對(duì)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(cè)在資源有限、技術(shù)條件不足的情況下，其觀測(cè)對(duì)象重點(diǎn)是太陽的高層大氣(日冕及過渡區(qū))，而可見光等波段觀測(cè)主要基于地面望遠(yuǎn)鏡。但地面上的可見光波段觀測(cè)會(huì)受到陰雨天氣影響，無法做到連續(xù)觀測(cè)，而且受到地球大氣吸收、擾動(dòng)等因素的影響，觀測(cè)分辨率很低。“因此，開展光學(xué)波段的空間觀測(cè)是國際太陽物理研究領(lǐng)域必然的發(fā)展趨勢(shì)。”王偉說。

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

　　當(dāng)前全球空間太陽探測(cè)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(cè)衛(wèi)星。具有代表性的探測(cè)器包括1990年發(fā)射，軌道傾角為76°，首次實(shí)現(xiàn)了太陽極軌探測(cè)的“尤利西斯”探測(cè)器(Ulysses)；1995年發(fā)射并首次在日地拉格朗日L1點(diǎn)開展探測(cè)的“太陽和日球?qū)犹煳呐_(tái)”探測(cè)器(SOHO)；2006年發(fā)射采用雙探測(cè)器繞日方式、首次實(shí)現(xiàn)了太陽立體探測(cè)的“日地關(guān)系天文臺(tái)”探測(cè)器(STEREO)；2018年發(fā)射，首次對(duì)太陽進(jìn)行最近距離達(dá)到9個(gè)太陽半徑抵近探測(cè)的“帕克”探測(cè)器(Parker)；2020年發(fā)射，計(jì)劃首次獲取太陽極區(qū)的圖像，近距離探測(cè)太陽風(fēng)等離子體、高能粒子的“太陽軌道器”(SO)等，這些探測(cè)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(cè)正在向多波段、多視角、近距離、高時(shí)空分辨率的方向發(fā)展，空間太陽探測(cè)已成為推動(dòng)太陽物理學(xué)科發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?/p>

　　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(shí)現(xiàn)空間太陽Hα波段的光譜成像探測(cè)。通過對(duì)這條譜線的數(shù)據(jù)分析，可獲得太陽爆發(fā)時(shí)大氣溫度、速度等物理量的變化，研究太陽爆發(fā)的動(dòng)力學(xué)過程及物理機(jī)制，顯著提高中國在太陽物理領(lǐng)域的國際影響力。同時(shí)，該衛(wèi)星采用超高指向精度、超高穩(wěn)定度平臺(tái)(簡(jiǎn)稱“雙超”衛(wèi)星平臺(tái))設(shè)計(jì)。通過采用平臺(tái)艙、載荷艙磁浮可分離式設(shè)計(jì)理念，將實(shí)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(gè)數(shù)量級(jí)。

　　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