来源:中国新闻社
作者:郭超凯 黄帆
第十三届中国国际航空航天博览会开幕在即。记者27日探展时发现,中国航天科技集团八院展出了由该院抓总研制的太阳双超卫星的相关内容。作为中国首颗太阳探测科学技术试验卫星,太阳双超卫星预计今年发射,这标志着中国将正式进入“探日时代”。
中国首颗太阳探测科学技术试验卫星模型。郭超凯 摄
为何要开展空间太阳探测?为何要开展光学波段探测,难点在哪?当前全球空间太阳探测现状如何?记者采访中国航天科技集团八院509所副所长王伟,带你走近中国首颗太阳探测科学技术试验卫星:太阳双超卫星。
中国为何要开展空间太阳探测?
太阳是宇宙中唯一可以进行高空间分辨观测的恒星,通过对太阳的探测,人们可以深入了解天体磁场的起源和演化、高能粒子的加速和传播等重要物理过程,对天体物理学研究具有重要意义。
同时,太阳的变化深刻地影响着地球上生命的生存。强耀斑和日冕物质抛射等太阳活动事件更是时刻影响着地球的空间环境,干扰通信和导航、威胁航天员的健康,甚至毁坏航天器。因此,对太阳活动的观测和研究不仅具有重要的科学意义,更具有巨大的应用价值。
王伟表示,目前,中国已初步建立了地面太阳监测网,并在太阳光谱、太阳磁场领域取得了一定的成果,但空间探测仍待全面发展。开展空间太阳探测将有效服务于中国基础科学研究,带动相关高科技产业链发展,甚至在不远的将来引领国际太阳物理研究发展。
为何要开展光学波段探测,难点在哪?
由于地球大气对紫外和X射线等电磁波是不透明的,因此,历史上的空间太阳观测在资源有限、技术条件不足的情况下,其观测对象重点是太阳的高层大气(日冕及过渡区),而可见光等波段观测主要基于地面望远镜。但地面上的可见光波段观测会受到阴雨天气影响,无法做到连续观测,而且受到地球大气吸收、扰动等因素的影响,观测分辨率很低。“因此,开展光学波段的空间观测是国际太阳物理研究领域必然的发展趋势。”王伟说。
太阳Hα谱线是太阳爆发时响应最强的色球谱线,能够直接反映爆发的源区特征,可以弥补当前空间望远镜在太阳低层大气(光球和色球)观测上的不足。利用高光谱成像技术,可以在同一时间得到Hα波段附近任意波长点的全日面图像,实现全天候、高时空分辨率、高光谱分辨率的太阳观测,可为太阳爆发的研究提供准确可靠的数据。而实现高光谱分辨率成像则要求成像过程中探测载荷具有极高的指向精度和稳定度,这对卫星平台的性能提出了极大的挑战。