張未 劉慶豐 科技日報記者 付毅飛 崔爽

10月14日18時51分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用長征二號丁運載火箭，成功發(fā)射首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星“羲和號”，實現(xiàn)我國太陽探測零的突破。

這標(biāo)志著我國正式步入“探日”時代！

“羲和號”將實現(xiàn)國際首次太陽Hα波段光譜成像的空間探測，填補太陽爆發(fā)源區(qū)高質(zhì)量觀測數(shù)據(jù)的空白，提高我國在太陽物理領(lǐng)域研究能力，對我國空間科學(xué)探測及衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展有重要意義。

長征二號丁運載火箭一飛沖天。來源：中國航天科技集團(tuán)

鄭逃逃 攝

鄭逃逃 攝

此次任務(wù)是長征系列運載火箭第391次發(fā)射，也是太原發(fā)射中心第100次宇航發(fā)射任務(wù)。中國航天科技集團(tuán)有限公司上海航天技術(shù)研究院負(fù)責(zé)衛(wèi)星系統(tǒng)和運載火箭系統(tǒng)抓總研制。

國際首次 在太空進(jìn)行Hα譜線研究

“羲和號”的全稱是太陽Hα光譜探測與雙超平臺科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星，運行于高度為517公里的太陽同步軌道，主要科學(xué)載荷為太陽空間望遠(yuǎn)鏡。

Hα是研究太陽活動在光球和色球響應(yīng)時最好的譜線之一，通過對該譜線的數(shù)據(jù)分析，可獲得太陽爆發(fā)時的大氣溫度、速度等物理量的變化，有助于研究太陽爆發(fā)的動力學(xué)過程和物理機制。

太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星“羲和號”。雷春鳴 攝；圖片來源：國家航天科工局

衛(wèi)星在軌運行期間，將觀測太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射的光球及色球表現(xiàn)，探究太陽爆發(fā)的源區(qū)動態(tài)特性和觸發(fā)機制，同時探測太陽暗條形成和演化過程的色球表現(xiàn)，揭示其與太陽爆發(fā)的內(nèi)在聯(lián)系，還將獲取全日面Hα波段多普勒速度分布，研究太陽低層大氣動力學(xué)過程，為解決“太陽爆發(fā)由里及表能量傳輸全過程物理模型”等科學(xué)問題提供重要支撐。

國家航天局對地觀測與數(shù)據(jù)中心主任、高分辨率對地觀測重大專項工程總設(shè)計師趙堅表示，“羲和號”衛(wèi)星在軌開展的相關(guān)試驗，是國際上第一次在太空進(jìn)行Hα譜線研究，有望獲得有國際影響力的科學(xué)產(chǎn)出，將顯著提高我國在太陽物理領(lǐng)域的國際影響力。

尤其值得注意的是，我國在太陽觀測領(lǐng)域發(fā)表論文數(shù)量已居世界第二位，但是使用的數(shù)據(jù)均來自于國外衛(wèi)星數(shù)據(jù)。趙堅表示，“羲和”號發(fā)射成功，打破我國在此領(lǐng)域的被動局面，我國將成立衛(wèi)星數(shù)據(jù)科學(xué)委員會，制定數(shù)據(jù)政策，供國內(nèi)外科學(xué)家研究、使用、共享衛(wèi)星探測數(shù)據(jù)，力爭產(chǎn)生原創(chuàng)性科學(xué)成果，為人類科學(xué)事業(yè)做出中國貢獻(xiàn)。

國際首創(chuàng) 采用雙超新技術(shù)衛(wèi)星平臺

“羲和”號采用了國際首創(chuàng)的超高指向精度、超高穩(wěn)定度的“雙超”衛(wèi)星平臺。

趙堅表示，隨著我國航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對地觀測、空間科學(xué)探測等各類航天任務(wù)對高性能衛(wèi)星平臺的需求越來越迫切，尤其亟需發(fā)展具有超高指向精度、超高穩(wěn)定度指標(biāo)的衛(wèi)星平臺。

據(jù)他介紹，“羲和”號衛(wèi)星平臺從總體設(shè)計理念上打破傳統(tǒng)固連設(shè)計思想，平臺將在軌應(yīng)用磁浮技術(shù)，采用“動靜隔離非接觸”總體設(shè)計新方法，將平臺艙與載荷艙物理隔離，阻斷平臺艙微振動對載荷工作的影響，大幅提高載荷姿態(tài)指向精度和姿態(tài)穩(wěn)定度。

與傳統(tǒng)衛(wèi)星平臺相比，“羲和”號衛(wèi)星平臺的指向精度、姿態(tài)穩(wěn)定度均提高了2個數(shù)量級。

同時，“羲和”號衛(wèi)星還將在軌驗證無線能源傳輸、艙間無線通信、艙間激光通信、原子鑒頻太陽導(dǎo)航儀等多項新技術(shù)和新產(chǎn)品。

“羲和”號高性能技術(shù)衛(wèi)星平臺在軌試驗成功后，是世界上首次將磁懸浮技術(shù)在航天器上進(jìn)行工程應(yīng)用，將大幅提升我國空間觀測技術(shù)水平。

未來，雙超平臺技術(shù)還將在高分辨率對地詳查、大比例尺立體測繪、太陽立體探測、系外行星發(fā)現(xiàn)等新一代航天任務(wù)中開展廣泛應(yīng)用，助推我國空間科學(xué)和空間技術(shù)跨越式發(fā)展。

太陽探測的“中國方案”

“太陽對地球演化和人類文明發(fā)展的作用不可或缺，同時，太陽對地球的影響無所不在。我國作為航天大國，及時開展太陽探測活動，十分必要，不能缺席?！壁w堅強調(diào)。

中國目前已經(jīng)制定了兩個太陽探測計劃：“羲和”和“夸父”。

太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星“羲和號”。雷春鳴 攝；圖片來源：國家航天科工局

“羲和”號是發(fā)射太陽Hα光譜探測與超高指向精度、超高穩(wěn)定度衛(wèi)星平臺試驗的科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星，實現(xiàn)我國太陽探測破冰之旅。羲和是中國上古神話中的太陽女神，是掌管時間和歷法的太陽神，并以太陽母親的形象為人們所認(rèn)知。

“夸父”計劃是研制發(fā)射先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星，對太陽進(jìn)行科學(xué)觀測，已納入中國科學(xué)院先導(dǎo)計劃?？涓冈醋浴渡胶＝?jīng)》，夸父追日，最后化身為夸父山的傳說廣為人們所熟知。

趙堅介紹，兩個計劃經(jīng)過多年的準(zhǔn)備，正在拉開帷幕?！棒撕汀碧栃l(wèi)星重量508公斤，設(shè)計壽命3年，運行于517公里高度、傾角98度的太陽同步軌道，該軌道將經(jīng)過地球的南北極，能夠24小時連續(xù)的對太陽進(jìn)行觀測?！翱涓浮庇媱澨旎柼煳呐_衛(wèi)星計劃明年發(fā)射，也是運行于太陽同步軌道，軌道高度約700公里。

趙堅透露，我國正在論證后續(xù)太陽探測發(fā)展計劃，科學(xué)家們希望按照在黃道面內(nèi)多視角探測（首選地日拉格朗日L5點）、大傾角太陽極區(qū)探測和太陽抵近觀測“三步走”進(jìn)行實施，由易到難，逐步深入，進(jìn)一步了解太陽的構(gòu)造，確定太陽活動的三維結(jié)構(gòu)，掌握機理和活動規(guī)律，預(yù)報空間天氣，趨利避害，造福人類。

本次發(fā)射采用長征二號丁一箭十一星“拼車”發(fā)射方式，除將“羲和”號主星成功發(fā)射外，還將亞太空間合作組織2顆大學(xué)生小衛(wèi)星、和德宇航公司2顆衛(wèi)星、低軌導(dǎo)航增強試驗衛(wèi)星、軌道大氣密度探測衛(wèi)星、氣象星座試驗衛(wèi)星、空間交通試驗衛(wèi)星等10顆搭載小衛(wèi)星發(fā)射入軌。

關(guān)鍵詞： 我國 首顆 探日 衛(wèi)星