“夸父一号”开启中国太阳探测新时代

樊巍

10月9日，被命名为“夸父一号”的我国先进天基太阳天文台卫星在酒泉卫星发射中心顺利发射升空。作为我国综合性太阳探测专用卫星，“夸父一号”的出现将填补我国在太阳探测专用卫星方面的空白，实现我国太阳卫星探测跨越式突破。

“夸父一号”首席科学家甘为/群9日接受《环球时报》记者采访时/表示,“夸父一号”的科学目标就是四个字“一磁两暴”。这个词也是专i门为这颗卫星提出来的，“磁”就是磁场，“两暴”就是太阳上两类最剧烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射。“我们就是要研究这三者之间的关系，即磁场与耀斑的关系，磁场与日冕物质抛射的关系，日冕物质抛射与耀斑的关系；研究它们的形成、演化、相互作用和可能存在的因果关联，同时为空间天气预警提供支持。”

甘为群将“夸父一号”的创新点总结为“三个国际首次”——国际上首次以“一磁两暴”作为卫星的科学目标并且配置相应的载荷组合；国际上首次在一颗近地卫星平台上，对全日面矢量磁场、太阳耀斑非热辐射成像、日冕物质抛射的日面形成和近日冕传播同时进行观测；国际首次在莱曼阿尔法谱线波段实现全日面和近日冕无缝同时成像观测。

为了实现上述科学目标，“夸父一号”上配了三个有效载荷，全日面矢量磁像仪、莱曼阿尔法太阳望远镜、硬X射线成像仪，它们分别观测太阳磁场、日冕物质抛射和太阳耀斑。每一台仪器都有自己的特色。“夸父一号”卫星系统总师诸成告诉《环球时报》记者，星上装载的全日面矢量磁像仪是我国第一台空间太阳磁场测量设备，可实现全日面光球矢量磁场的持续观测，与国际同类载荷相比具有更高的磁场测量灵敏度和时间分辨率；莱曼阿尔法太阳望远镜是我国第一台空间莱曼阿尔法太阳望远镜，它可以实现莱曼阿尔法波段从日面到内日冕无缝观测，还具有自动监测太阳耀斑爆发能力，使观测模式能在轨自主转换；太阳硬X射线成像仪采用独特的傅里叶变换调制成像原理，对太阳耀斑活动中的30-200keV高能辐射进行全日面高分辨率成像和能谱探测，性能指标达到国际一流水平。

此前，美国国家航空航天局曾于2018年发射“帕克”号太阳探测器，该探测器也是人类历史上第一颗飞到太阳附近进行观测的卫星。甘为群表示，“帕克”号的轨道是个大的椭圆，近日点可以达到10个太阳半径左右，它不可能直面太阳进行观测，只能探测到太阳附近粒子、磁场等环境。而“夸父一号”是直接“看太阳”，用遥测遥感手段对太阳进行成像，所以它们是互补关系。

我国于去年10月发射了太阳探测科学试验卫星“羲和”号。甘为群介绍称，“羲和”号作为科学试验卫星，主要是想从技术上验证一种超高指向精度、超高稳定度的“双超”卫星平台。“羲和号'上放的望远镜既可以连续对太阳进行观测，还可以克服地球大气抖动等带来的一系列问题，在短时间内扫描全日面，并在扫描的波长范围里对每二个光谱点进行成像。”而“夸父一号”是专门为观测太阳提出的，完全以科学目标为牵引的空间科学卫星计划，“所以'夸父一号'被称为‘空间科学卫星，它在科学目标、观测对象、观测波段等方面与羲和号完全不同。”▲