2021年10月14日，我國首顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和号”成功發射。圖片來自國家航天局

8月30日，我國首顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和号”成果正式發布。本次“羲和号”探日成果創下5個國際首次，對于後續開展太陽空間探測任務、提升我國在空間科學領域國際影響力具有重要意義。

“效法羲和馭天馬，志在長空牧群星。”我國空間太陽探測的帷幕已經拉開，今天，讓我們走近“羲和号”探日的精彩曆程。

人類逐日的腳步從未停歇

2021年10月14日，我國首顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和号”成功發射，标志着我國正式進入“探日”時代。

發射前夕，國家航天局、中國航天科技集團和南京大學聯合組織發起了網絡征名活動。在萬餘份方案中，中國科學技術大學大學生吳易積的提案“羲和”最終脫穎而出。

羲和是中國上古神話中的太陽女神，也是制定時曆的女神，最早出自《山海經》。傳說，作為上古天帝帝俊的妻子，羲和生下10隻金烏，被後羿射下9隻，剩下的1隻就是太陽。于是，羲和以太陽母親的形象為人們所認知。

“以日母之名，究太陽之奧，既是一種對文化的傳承，呈現神話之美，亦是向世人展現中華民族勇于探索的精神品質，表達中華民族一脈相承的理想追求。”吳易積說。

自古以來，人類就對太陽充滿好奇，通過各種方式對其進行觀測和研究。

傳說帝堯時期，華夏大地出現了專司天文的官員——羲仲。商代甲骨文中，留下了發生在公元前1200年左右世界上最早的日食記錄。春秋時期，人們利用土圭觀測日影長短，以确定冬至和夏至的日期。到了魏晉時期，古代人們已可以使用一套獨特的方法來預報日食了，這也是我國天文學史上的一項重要成就。

早期，人們通過肉眼觀測太陽。17世紀，意大利天文學家伽利略第一次使用自制的望遠鏡觀測太陽，發現了太陽黑子。由于太陽光過于強烈，他隻能選擇在陰天或太陽快落山的時候進行觀測。後來，人們發明了太陽觀察保護膜，以幫助天文愛好者們更好地觀察太陽。

上世紀60年代以來，随着航天技術的快速發展，許多國家紛紛發射太陽觀測衛星，觀測研究太陽黑子、耀斑和日冕物質抛射等太陽活動現象。世界範圍内近期有3個典型的太陽探測器：

2006年10月美國發射的世界第一對孿生太陽觀測衛星——日地關系觀測平台，對太陽黑子爆發時進行了三維成像，幫助科學家們研究太陽周邊環境以及太陽活動對整個太陽系造成的影響；

2009年1月，俄羅斯發射了“科羅納斯”太陽探測衛星，探測太陽内部結構及太陽活動對地球氣候、大氣層及生物圈的影響；

2018年美國“帕克”太陽探測器發射升空，近距離對太陽結構進行探測，獲得了相當的成果。

國際上太陽探測如火如荼，中國的太陽探測計劃也一直在推進。

“十三五”期間，國家航天局組織中國航天科技集團、南京大學、中國科學院等單位研究制定了空間科學研究發展路線圖，緊鑼密鼓開始實施。“羲和号”衛星的發射邁出了我國太陽探測新階段的第一步。

探索太陽，造福地球

太陽，是萬物生長的源泉，是地球的母星。

這個距離地球約1.5億公裡的巨大“火球”，是太陽系中最大的天體。大約在46億年前，太陽在距離銀河系中心約2.6萬光年處，由星雲在自身引力作用下坍塌凝聚而形成。目前，太陽正處于壯年期，其直徑是地球的107倍，質量是地球的33萬倍，占整個太陽系總質量的99.87%。可以說，太陽是太陽系的絕對主宰。

作為離地球最近、與人類關系最密切的恒星，太陽為地球帶來了光明與能量，對地球的影響無所不在。

1859年，英國一名天文愛好者卡林頓在觀測太陽黑子時，突然發現太陽北側有兩束刺眼的光。他向英國皇家天文學會報告了這一發現。約17個半小時後，地磁場強度發生了劇烈的變化，電報機閃着光，甚至被點燃，地球上的電報系統幾乎完全失效。這天夜裡，北極的極光一直蔓延到古巴和夏威夷。這就是著名的卡林頓事件，被研究人員認為是有記錄以來地球經曆過最強的太陽風暴。

2003年，地球上出現過一次特大太陽風暴，造成2顆衛星失靈，一些地區通信和電網中斷。

研究人員發現，太陽黑子、耀斑和日冕物質抛射對地球電磁環境影響最為顯著。強耀斑和日冕物質抛射等太陽活動幹擾通信和導航、威脅航天員的健康，甚至可能毀壞航天器。因此，對太陽活動的觀測和研究不僅具有重要的科學意義，更具有巨大的應用價值。

另外，通過對太陽的探測，人類可以深入了解天體磁場的起源和演化、高能粒子的加速和傳播等重要物理過程，對天體物理學研究具有重要意義。

人類已建立了地面太陽監測網，但由于地球大氣對紫外線、X射線、伽馬射線等電磁波是不透明的，地面上的可見光波段也會受到地球大氣層吸收、擾動和陰雨天氣等因素的影響，探測行星際等離子體、磁場信息，必須到深空中去。

太陽活動周期約11年，2021年至2022年是人類有記錄以來第25個太陽活動周期的開始，全世界又進入太陽研究新的高峰期。國家航天局對地觀測與數據中心主任、高分辨率對地觀測重大專項工程總設計師趙堅說：“探測和研究太陽活動，提出應對措施，可以降低或規避對地球的不利影響。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。”

“羲和号”開啟逐日新時代

“羲和号”其實隻是這顆衛星對外的名字。它的全稱是：太陽Hα光譜探測與雙超平台科學技術試驗衛星，主要科學載荷為太陽空間望遠鏡。

作為我國首位太陽專屬“攝影師”，“羲和号”運行于高度為517公裡的太陽同步軌道，24小時連續對太陽進行觀測。它的成功發射和在軌應用打破了我國沒有第一手太陽空間探測數據、完全依賴國外衛星數據的被動局面，對我國太陽物理和空間科學的研究具有裡程碑意義。

今年8月30日，我國首顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和号”成果正式發布。本次“羲和号”探日創下5個國際首次：

首次實現了對太陽Hα波段的光譜掃描成像，記錄了太陽活動在光球層和色球層的響應過程；

首次在軌獲取了太陽Hα譜線、SiⅠ譜線和FeⅠ譜線，得到了完整的譜線輪廓；

首次采用基于“動靜隔離、主從協同”理念的非接觸式磁浮衛星平台，實現了超高指向精度、穩定精度衛星平台技術在軌性能驗證及工程應用；

首次實現了太陽空間Hα譜線成像儀在軌應用，光譜分辨率優于0.0024nm；

首次實現了在軌高精度原子鑒頻太陽測速導航儀在軌驗證,測速精度優于2m/s。

太陽Hα譜線、Si I譜線和Fe I譜線是在太陽大氣不同的高度産生的。分析三條譜線的信息，可以揭示不同高度的太陽大氣物理量分布。“獲得Si I譜線後，就可以将其與其他譜線結合，反演計算出太陽大氣的溫度、密度，從而幫助我們研究太陽的大氣結構。”中國科學院院士、“羲和号”科學總顧問、南京大學教授方成說。

除了全日面光譜成像，“羲和号”還可以根據太陽活動情況，進行局部日面光譜成像和定點光譜觀測。據悉，“羲和号”可獲得日面任一點的Hα譜線精細輪廓，因而能反演高精度的全日面色球多普勒速度場，這是以往觀測從未實現的。

“太陽爆發抛射的物質，在太空中運動速度很快，往往每秒數百公裡到一兩千公裡，而速度也反映了物質的動能和受力情況。0.06千米/秒的精度，相當于拿着放大鏡看太陽活動的過程，進而了解這些爆發活動觸發的原因和傳播的過程。”“羲和号”科學與應用系統總設計師、南京大學天文與空間科學學院教授李川說。

目前，“羲和号”每天都在按照既定任務計劃開展科學觀測，已經觀測到了近百個太陽爆發活動，相關研究工作正在開展。據了解，“羲和号”的科學數據向全球開放共享。

未來，中國将進一步推進對太陽的深空探測，向太空發射更多衛星，對太陽進行全方位立體性觀測。相關領域的科學家們正在論證後續太陽探測發展計劃，希望進一步了解太陽的構造，确定太陽活動的三維結構，掌握機理和活動規律，為人類科學事業做出中國貢獻。（本報記者 王淩碩 通訊員 奉青玲）

相關鍊接

太空“磁懸浮”，讓拍照又準又穩

作為一名“攝影師”，相機既要對得準，又要拍得穩。“羲和号”在國際上首次采用基于“動靜隔離、主從協同”理念的非接觸式磁浮衛星平台，就像裝上了“雲台”。

航天科技集團八院“羲和号”衛星系統總指揮陳建新介紹，傳統衛星均采用平台艙和載荷艙固定連接的設計方法，平台艙飛輪、陀螺等活動部件的振動，将不可避免地傳遞至載荷艙，影響相機觀測質量。“羲和号”采用“動靜隔離非接觸”的總體設計新方法，将平台艙與載荷艙物理隔離，有效隔絕了衛星平台的幹擾，通過大帶寬、超高精度的磁浮作動器，實現了相機指向精度和穩定度指标較傳統衛星提升一至兩個數量級。

同時，為實現平台艙對載荷艙的能源供給以及兩艙之間的信息傳輸，“羲和号”還在軌驗證了艙間無線能源傳輸、激光通信、無線通信等多項衛星平台新技術。未來，新型平台還将應用于空間天文探測、高分辨率對地詳查等新一代航天任務中，有效完成高精度觀測。

（據新華社）

來源： 解放軍報

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