10月9日7时43分,我国在酒泉卫星发射中心成功将先进天基太阳天文台卫星发射升空。 新华社发(汪江波 摄)
“夸父一号”素描
●飞行在约720公里高的太阳同步晨昏轨道上
●总重约859公斤,有三台载荷共5台望远镜
●在太阳爆发期,1秒内成像1次,详细记录下太阳活动的整个过程
●每天,积累和回传约500GB数据
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。
“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”
太阳会释放所有波长的光。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。
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。
新华社记者 王珏玢 张泉 张建松
(据新华社北京10月9日电)
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“夸父”怎么探日?
“夸父一号”探日进程
“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介绍,“夸父一号”于2022年10月9日清晨发射升空,随即卫星和各单机按计划依次开机,此后进入4至6个月的在轨测试。测试期间,要对卫星平台和三台载荷的各种性能、功能、观测模式等进行测试,还要进行在轨数据定标。测试完成后,卫星将正式交付科学应用系统管理,届时经过处理后的观测数据和数据分析软件将实时对外开放,让全球的太阳物理学家都有机会使用“夸父一号”的科学数据开展研究工作。
与“羲和号”携手探日
2021年10月,我国已经发射了国内首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。同为探日卫星,“夸父一号”和“羲和号”有什么不同?
甘为群解释说,“羲和号”可以称为我国探日工程的“探路者”。发射成功后,它除了开展卫星平台超高指向精度、超高稳定度技术试验,上面的主载荷“Hα成像光谱仪”经过一段时间的在轨调试,已经达到预期的观测效果。高时间分辨地获取全日面Hα光谱扫描成像,观测和研究色球动力学,是“羲和号”的主要特色。
而“夸父一号”全称为先进天基太阳天文台。它是我国第一颗综合性太阳探测专用卫星,上面有三台载荷共5台望远镜,实现对太阳“一磁两暴”多波段和空间拓展上的组合观测是其主要特色。
两颗卫星同时在轨工作,非常有利于增加卫星的科学产出。
新华社记者 王珏玢 张泉(据新华社南京10月9日电)