新華社北京10月9日電?題:“夸父一號”開(kāi)啟太陽(yáng)探測之旅——我國綜合性太陽(yáng)探測專(zhuān)用衛星看點(diǎn)解析
新華社記者王玨玢、張泉、張建松
我國綜合性太陽(yáng)探測專(zhuān)用衛星“夸父一號”——先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(ASO-S)10月9日在酒泉衛星發(fā)射中心發(fā)射升空,開(kāi)啟對太陽(yáng)的探測之旅。
這位“探秘者”有什么本領(lǐng)?將為人類(lèi)帶回什么信息?新華社記者走近衛星首席科學(xué)家和研制團隊,揭開(kāi)“夸父一號”的五重“身份”。
“夸父一號”示意圖。(衛星研制團隊供圖)
空間“預警員”
“‘夸父一號’的核心科學(xué)目標是‘一磁兩暴’,即太陽(yáng)磁場(chǎng),以及太陽(yáng)上兩類(lèi)最劇烈的爆發(fā)現象——太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射?!薄翱涓敢惶枴毙l星首席科學(xué)家、中科院紫金山天文臺研究員甘為群說(shuō),將利用太陽(yáng)活動(dòng)第25周峰年(預期在2024年到2026年左右)的契機,觀(guān)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,這樣的設計,既是為了更深入地研究太陽(yáng)的核心物理現象,也是為了給人類(lèi)當好“預警員”?!翱涓敢惶枴币揽慷鄠€(gè)波段的探測,可以較為連續地觀(guān)測、追蹤太陽(yáng)爆發(fā)的全過(guò)程,為影響人類(lèi)航天、導航等高科技活動(dòng)的空間災害性天氣預報提供支持。
2022年10月9日,我國成功發(fā)射“夸父一號”衛星。新華社發(fā)(汪江波 攝)
磁場(chǎng)“偵察家”
磁場(chǎng)被稱(chēng)為太陽(yáng)物理中的“第一觀(guān)測量”,大部分的太陽(yáng)活動(dòng)直接受太陽(yáng)磁場(chǎng)的支配。
如果把指南針?lè )旁谔?yáng)上,會(huì )出現十分奇特的現象:在不同區域,指南針指向不同;即便同一區域,不同時(shí)間指南針的指向也不相同。之所以這樣,是因為太陽(yáng)磁場(chǎng)遠比地球磁場(chǎng)復雜得多。
“在太陽(yáng)爆發(fā)時(shí),‘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(chǎng)進(jìn)行一次高精度成像,有助于完整、準確地記錄下太陽(yáng)磁場(chǎng)的變化,進(jìn)而偵察、破解太陽(yáng)能量釋放的一系列奧秘?!比彰媸噶看畔駜x載荷主任設計師章海鷹說(shuō)。
觀(guān)察“多面手”
當我們想象太陽(yáng),腦海中總會(huì )浮現出一個(gè)黃色的耀眼球體。實(shí)際上,太陽(yáng)的“面貌”要豐富得多,它會(huì )釋放所有波長(cháng)的光。除了可以被人眼看見(jiàn)的可見(jiàn)光,還有波長(cháng)更短的伽馬射線(xiàn)、X射線(xiàn)、紫外線(xiàn),以及波長(cháng)更長(cháng)的紅外線(xiàn)、射電波等。
要看清太陽(yáng)的“真面目”,需要借助不同波段的望遠鏡?!翱涓敢惶枴本褪且粋€(gè)觀(guān)察太陽(yáng)的多面手,它搭載的萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠鏡和太陽(yáng)硬X射線(xiàn)成像儀,可以從紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光和X射線(xiàn)波段觀(guān)測太陽(yáng)。據介紹,太陽(yáng)硬X射線(xiàn)成像儀像是一個(gè)精密“復眼”,可以精準捕捉來(lái)自太陽(yáng)的X射線(xiàn)信息;萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠鏡可以同時(shí)觀(guān)測全日面和2.5個(gè)太陽(yáng)半徑內的近日冕處萊曼阿爾法光。
太陽(yáng)硬X射線(xiàn)成像儀的金屬鎢光柵。新華社記者林凱 攝
科研“工作狂”
從地球上看,太陽(yáng)東升西落,大約只有一半的“露臉”時(shí)間。而飛行在約720公里高的太陽(yáng)同步晨昏軌道上的“夸父一號”,全年有96%以上的時(shí)間處于工作狀態(tài),是個(gè)實(shí)打實(shí)的“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(yáng)爆發(fā)期,能變?yōu)?秒內成像1次,詳細記錄下太陽(yáng)活動(dòng)的整個(gè)過(guò)程。甘為群介紹,“夸父一號”在全年的絕大部分時(shí)間可以24小時(shí)不間斷對日觀(guān)測。僅僅在每年5至8月,每天會(huì )有短暫時(shí)間進(jìn)入地球的陰影,“休息”最長(cháng)的一天也不超過(guò)18分鐘。
“夸父一號”數據分析中心。新華社記者林凱 攝
數據量“大師”
“夸父一號”總重約859公斤,在太陽(yáng)探測衛星中體型“中等”,但它是個(gè)吞吐數據的“大胃王”?!懊刻?#xff0c;它將積累和回傳約500GB數據,相當于向地球發(fā)送幾萬(wàn)幅太陽(yáng)的‘高清大圖’?!毙l星科學(xué)應用系統副總師黃宇說(shuō),如果算上處理和加工,每天產(chǎn)出的數據將“塞滿(mǎn)”一臺家用電腦的硬盤(pán),這在全球的太陽(yáng)探測衛星中也屬于“第一梯隊”。
這些數據被接收、還原后,將被打包發(fā)送到位于中科院紫金山天文臺的衛星數據分析中心。未來(lái)4年衛星在軌積累的數據將存儲在這里,并由科研人員“翻譯”成為可供科學(xué)研究的圖像和資料。
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