新快报·ZAKER广州 2022-10-09
“夸父一号”开启探日之旅,一身兼五职
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据新华社电我国综合性太阳探测专用卫星 " 夸父一号 " ——先进天基太阳天文台(ASO-S)10 月 9 日在酒泉卫星发射中心发射升空,开启对太阳的探测之旅。

这位 " 探秘者 " 有什么本领?将为人类带回什么信息?新华社记者走近卫星首席科学家和研制团队,揭开 " 夸父一号 " 的五重 " 身份 "。

空间 " 预警员 "

" ‘夸父一号’的核心科学目标是‘一磁两暴’,即太阳磁场,以及太阳上两类最剧烈的爆发现象——太阳耀斑和日冕物质抛射。"" 夸父一号 " 卫星首席科学家、中科院紫金山天文台研究员甘为群说,将利用太阳活动第 25 周峰年(预期在 2024 年到 2026 年左右)的契机,观测、研究 " 一磁两暴 " 的形成、相互作用及彼此关联。

甘为群介绍,这样的设计,既是为了更深入地研究太阳的核心物理现象,也是为了给人类当好 " 预警员 "。" 夸父一号 " 依靠多个波段的探测,可以较为连续地观测、追踪太阳爆发的全过程,为影响人类航天、导航等高科技活动的空间灾害性天气预报提供支持。

磁场 " 侦察家 "

磁场被称为太阳物理中的 " 第一观测量 ",大部分的太阳活动直接受太阳磁场的支配。

如果把指南针放在太阳上,会出现十分奇特的现象:在不同区域,指南针指向不同;即便同一区域,不同时间指南针的指向也不相同。之所以这样,是因为太阳磁场远比地球磁场复杂得多。

" 在太阳爆发时,‘夸父一号’上搭载的全日面矢量磁像仪,每 18 分钟就可以对全日面磁场进行一次高精度成像,有助于完整、准确地记录下太阳磁场的变化,进而侦察、破解太阳能量释放的一系列奥秘。" 全日面矢量磁像仪载荷主任设计师章海鹰说。

观察 " 多面手 "

当我们想象太阳,脑海中总会浮现出一个黄色的耀眼球体。实际上,太阳的 " 面貌 " 要丰富得多,它会释放所有波长的光。除了可以被人眼看见的可见光,还有波长更短的伽马射线、X 射线、紫外线,以及波长更长的红外线、射电波等。

要看清太阳的 " 真面目 ",需要借助不同波段的望远镜。" 夸父一号 " 就是一个观察太阳的多面手,它搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜和太阳硬 X 射线成像仪,可以从紫外线、可见光和 X 射线波段观测太阳。据介绍,太阳硬 X 射线成像仪像是一个精密 " 复眼 ",可以精准捕捉来自太阳的 X 射线信息;莱曼阿尔法太阳望远镜可以同时观测全日面和 2.5 个太阳半径内的近日冕处莱曼阿尔法光。

科研 " 工作狂 "

从地球上看,太阳东升西落,大约只有一半的 " 露脸 " 时间。而飞行在约 720 公里高的太阳同步晨昏轨道上的 " 夸父一号 ",全年有 96%以上的时间处于工作状态,是个实打实的 " 工作狂 "。

通常情况下,星上载荷每几秒至几分钟成像一次,在太阳爆发期,能变为 1 秒内成像 1 次,详细记录下太阳活动的整个过程。甘为群介绍," 夸父一号 " 在全年的绝大部分时间可以 24 小时不间断对日观测。仅仅在每年 5 至 8 月,每天会有短暂时间进入地球的阴影," 休息 " 最长的一天也不超过 18 分钟。

数据量 " 大师 "

" 夸父一号 " 总重约 859 公斤,在太阳探测卫星中体型 " 中等 ",但它是个吞吐数据的 " 大胃王 "。" 每天,它将积累和回传约 500GB 数据,相当于向地球发送几万幅太阳的‘高清大图’。" 卫星科学应用系统副总师黄宇说,如果算上处理和加工,每天产出的数据将 " 塞满 " 一台家用电脑的硬盘,这在全球的太阳探测卫星中也属于 " 第一梯队 "。

这些数据被接收、还原后,将被打包发送到位于中科院紫金山天文台的卫星数据分析中心。未来 4 年卫星在轨积累的数据将存储在这里,并由科研人员 " 翻译 " 成为可供科学研究的图像和资料。

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