神話故事里的“夸父逐日”，如今隨著一顆科學(xué)衛(wèi)星的升空來(lái)到了現(xiàn)實(shí)。10月9日7時(shí)43分，長(zhǎng)征二號(hào)丁型運(yùn)載火箭伴著朝陽(yáng)從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心騰空而起，將我國(guó)綜合性太陽(yáng)探測(cè)專用衛(wèi)星——先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)“夸父一號(hào)”，送入距離地球720公里、周期99分鐘的太陽(yáng)同步晨昏軌道。
這顆以《山海經(jīng)》中追日化山的“夸父”命名的衛(wèi)星，自此開(kāi)啟為期4年的逐日之旅。
“夸父一號(hào)”衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員甘為群告訴中青報(bào)·中青網(wǎng)記者，“夸父一號(hào)”是中科院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)繼“悟空”“墨子號(hào)”“慧眼”“實(shí)踐十號(hào)”“太極一號(hào)”“懷柔一號(hào)”之后，研制發(fā)射的又一顆空間科學(xué)衛(wèi)星，搭載了3臺(tái)各具神通的載荷設(shè)備，以“一磁兩暴”為科學(xué)目標(biāo)，將有望實(shí)現(xiàn)我國(guó)天基太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星跨越式突破，開(kāi)啟我國(guó)綜合性太陽(yáng)空間觀測(cè)的新時(shí)代。
與之前備受關(guān)注的探日衛(wèi)星美國(guó)“帕克號(hào)”和我國(guó)“羲和號(hào)”不同，“夸父一號(hào)”是對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行直接觀測(cè)。
甘為群說(shuō)，“帕克號(hào)”是由美國(guó)主導(dǎo)飛到太陽(yáng)附近進(jìn)行觀測(cè)的衛(wèi)星，其軌道近日點(diǎn)可以達(dá)到10個(gè)太陽(yáng)半徑左右，如此近距離觀測(cè)太陽(yáng)附近的粒子、磁場(chǎng)等，這在歷史上屬首次。但正因?yàn)樗嚯x太陽(yáng)較近，受到的熱輻射非常強(qiáng)，只能“穿”上厚厚的防熱罩，無(wú)法面對(duì)太陽(yáng)直接觀測(cè)。而“夸父一號(hào)”是直接“看”太陽(yáng)，用遙測(cè)遙感手段對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行成像。
“羲和號(hào)”是一顆科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星，而“夸父一號(hào)”是專門用于太陽(yáng)探測(cè)的空間科學(xué)衛(wèi)星。甘為群說(shuō)，太陽(yáng)大氣從里到外分為光球、色球、日冕，“羲和號(hào)”實(shí)現(xiàn)了國(guó)際首次在太空對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行Hα波段的光譜掃描成像，是在可見(jiàn)光波段進(jìn)行色球研究。
“夸父一號(hào)”首席科學(xué)家助理、中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員蘇楊說(shuō)，“夸父一號(hào)”是對(duì)太陽(yáng)磁場(chǎng)、光球、萊曼阿爾法色球、日冕等多方位的觀測(cè)，比如萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡從紫外波段、太陽(yáng)硬X射線成像儀從X射線波段進(jìn)行觀測(cè)，這些在地面根本不可能實(shí)現(xiàn)。
“衛(wèi)星運(yùn)行的太陽(yáng)同步晨昏軌道，全年只有約3個(gè)月存在較短地影，其他時(shí)間是全日照，可以連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間不間斷進(jìn)行太陽(yáng)觀測(cè)。”“夸父一號(hào)”衛(wèi)星系統(tǒng)總師、中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研究員諸成告訴記者，該衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命4年。在衛(wèi)星研制過(guò)程中，不少新器件、新技術(shù)都是首創(chuàng)。
甘為群介紹，“夸父一號(hào)”衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)可概括為“一磁兩暴”，“一磁”就是太陽(yáng)磁場(chǎng)，“兩暴”就是太陽(yáng)上兩類最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象——耀斑和日冕物質(zhì)拋射。
“太陽(yáng)物理學(xué)家就是要研究這三者之間的關(guān)系，即磁場(chǎng)與耀斑、磁場(chǎng)與日冕物質(zhì)拋射、日冕物質(zhì)拋射與耀斑的關(guān)系，研究它們的形成、演化、相互作用和可能存在的因果關(guān)聯(lián)，同時(shí)為空間天氣預(yù)警提供支持。”甘為群說(shuō)。
“夸父一號(hào)”衛(wèi)星有哪些創(chuàng)新?甘為群總結(jié)為“三個(gè)首次”：一是國(guó)際上首次以“一磁兩暴”作為衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)并且配置相應(yīng)的載荷組合;二是國(guó)際上首次在一顆近地衛(wèi)星平臺(tái)上，對(duì)全日面矢量磁場(chǎng)、太陽(yáng)耀斑非熱輻射成像、日冕物質(zhì)拋射的日面形成和近日面?zhèn)鞑ネ瑫r(shí)進(jìn)行觀測(cè);三是國(guó)際上首次在萊曼阿爾法譜線波段實(shí)現(xiàn)全日面和近日冕無(wú)縫同時(shí)成像觀測(cè)。
他告訴記者，“夸父一號(hào)”衛(wèi)星正式進(jìn)入工作模式交付用戶后，每天可觀測(cè)到大概500GB的數(shù)據(jù)量，通過(guò)地面支撐系統(tǒng)和科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)處理后向全球開(kāi)放，數(shù)據(jù)共享，供科學(xué)家進(jìn)行太陽(yáng)物理學(xué)研究。
值得一提的是，太陽(yáng)活動(dòng)第25周峰年預(yù)期在2024到2025年左右。“夸父一號(hào)”衛(wèi)星計(jì)劃以此為契機(jī)，記錄第25個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周的“太陽(yáng)風(fēng)暴”。
甘為群說(shuō)，屆時(shí)，通過(guò)“夸父一號(hào)”衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球開(kāi)放共享，圍繞其觀測(cè)結(jié)果的研究有望成為國(guó)際熱點(diǎn)，科學(xué)家在研究太陽(yáng)活動(dòng)規(guī)律的同時(shí)，也會(huì)及時(shí)預(yù)報(bào)太陽(yáng)爆發(fā)對(duì)人類的影響。
