实现多项国内外首次 “夸父一号”首批太阳观测科学图像发布
◎科技日报 记者 金 凤 陆成宽
12月13日,我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”卫星首批科学图像新闻发布会在北京召开。会上公布了“夸父一号”自2022年10月9日成功发射以来,3台有效载荷在轨运行期间,获取的若干对太阳的科学观测图像,最新发布成果实现了多项国内外首次,在轨验证了“夸父一号”三台有效载荷的观测能力和先进性。
截至目前,“夸父一号”三台有效载荷——全日面矢量磁像仪、太阳硬X射线成像仪和莱曼阿尔法太阳望远镜状态正常,卫星平台和各载荷功能性能满足设计要求,建立了高精度稳定姿态指向、稳定工作温度环境、可靠星地测控和数据传输链路,并获取稳定能源,有力地保障了卫星在轨开展工作。
“以前都是用国外的数据和软件做研究,但现在我们有了自己的观测数据,这种感觉非常不同。”采访中,“夸父一号”首席科学家,中国科学院紫金山天文台研究员甘为群感慨,如果说以前获取观测数据是“吃现成饭”,那么现在就是要“烧饭给大家吃”,“这激发了我们更大的责任感,团队也将遵循国际惯例,尽快向国内外同行公布数据。”
实现我国首次太阳硬X射线成像
在轨两个月期间,“夸父一号”按照既定计划,开展了大量对太阳的在轨测试和观测。“夸父一号”卫星系统总师、中科院微小卫星创新研究院研究员诸成介绍,全日面矢量磁像仪实现了我国首次在空间开展太阳磁场观测,已获得的太阳局部纵向磁图的质量达到国际先进水平,为聚焦“一磁两暴”科学目标,实现高时间分辨、高精度的太阳磁场观测奠定了良好的基础。
甘为群表示,目前,太阳硬X射线成像仪实现了我国首次太阳硬X射线成像,提供了目前唯一的地球视角太阳硬X射线图像,图像总体质量达到国际一流水平,为实现对太阳耀斑展开非热辐射空间分布、时间结构、能谱特征观测奠定了坚实的基础。
“下一步,我们会运用观测到的成像,分析太阳耀斑释放的能量中,热辐射与非热辐射是何种关系。”甘为群接受科技日报记者采访时表示。
此外,作为莱曼阿尔法太阳望远镜的3个子载荷之一,太阳日面成像仪在卫星平台上获得了莱曼阿尔法波段全日面像,属国际首次,其获得的日珥演化图像清晰完整。另一个子载荷——太阳白光望远镜观测到太阳边缘上2个罕见的“白光耀斑”,莱曼阿尔法波段的观测能力得到了验证。
今年10月2日,“羲和号”也探测到一次爆发规模不小的X1级太阳耀斑,而且这是一个罕见的白光耀斑。
接下来,“夸父一号”和“羲和号”是否会开展合作,探究“白光耀斑”隐藏的太阳“身世之谜”?“目前我们正在与‘羲和号’团队合作,研究太阳的低层大气到底是何种动力学过程。”甘为群告诉科技日报记者。
未来太阳观测或将分三步走
下一阶段,“夸父一号”将按照既定计划开展并完成在轨测试,早日转入在轨科学运行阶段。同时,“夸父一号”将充分发挥3台有效载荷组合观测的特色,加强国内外合作和数据开放共享,早日实现“一磁两暴”科学目标,为太阳活动第25周峰年观测和研究作出中国贡献。
“夸父一号”只是我国太阳观测的起点之一,中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任王赤介绍,目前科学家们正在论证对太阳实施三阶段的立体观测,“第一阶段将到太阳的极区观测,第二阶段将到太阳的黄道面观测,第三阶段是抵近太阳,探测太阳低层日冕,揭示太阳活动机制。”
从“嫦娥”探月、“祝融”探火,到“夸父”逐日,中国人叩问苍穹的脚步不曾停歇。
不久的将来,宇宙中还将频现来自中国的空间飞行器。王赤介绍,明年我国将发射“爱因斯坦探针”,这是一颗面向时域天文学和高能天体物理的天文探测卫星,将捕捉黑洞及其爆发、引力波源电磁对应体、超新星等天文现象。2024年底或2025年初,太阳风磁层相互作用全景成像卫星将发射,该卫星将通过对地球空间的全景成像,分析太阳活动、太阳风是如何影响地球空间环境的。
目前科学家们也凝炼出五大空间科学前沿探测方向,王赤介绍:“一是‘极端宇宙’,探索极端宇宙条件下的物理规律;二是‘时空涟漪’,在空间探测空间引力波;三是‘日地全景’,探测太阳对地球、对整个太阳系的影响;四是‘宜居行星’,探测系外行星,发现地球2.0;五是‘太空格物’探索空间环境的物理规律,分析空间条件下的量子效应。”
星河浩瀚,群星璀璨。中国科学家正把目光投向更遥远的未来。