來源：風雲衛星

風雲三号E星7月5日剛剛發射成功

現在“羲和号”來了

10月14日18時51分

我國在太原衛星發射中心

用長征二号丁運載火箭

成功将太陽Hα光譜探測與雙超平台

科學技術試驗衛星“羲和号”發射升空

長征二号丁運載火箭一飛沖天。來源：中國航天科技集團

“羲和号”運行于距離地面517公裡的

太陽同步軌道

在這個軌道上

衛星能夠24小時

連續地對太陽進行觀測

“羲和号”在軌運行期間

将實現太陽Hα波段光譜成像的空間探測

可提供太陽爆發源區高質量觀測數據

提高我國在太陽物理領域研究能力

對我國空間科學探測

及衛星技術發展具有重要意義

太陽雙超衛星及其科學載荷示意圖

那麼，同樣具備太陽探測“能力”

“羲和号”與風雲三号“黎明星”

有何不同

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為何要去探測遙遠的太陽

太陽距我們約1.5億公裡，直徑139萬公裡，是地球的107倍，質量是地球的33萬倍。這顆炙熱的大火球，每時每刻都在發生氫、氦核聚變。

作為距離我們最近的一顆恒星，也是太陽系存在的基礎。在超過45億年的時間裡，太陽孕育了地球上的天氣、氣候，以及我們所依賴的生态環境。

秋日暖陽映襯着滿樹金黃。攝/黎钰

在國家衛星氣象中心研究員宗位國看來，對太陽的觀測有兩個方面的意義：

太陽是太陽系的主宰，地球的各個圈層都受到太陽的影響，摸清太陽的脾氣，是為了讓我們在地球家園能生活得更安逸；另一方面，太陽是唯一一顆人類有可能深入觀測的恒星，通過對太陽的觀測，研究恒星的變化特征，可以加深人類對整個宇宙的形成演變的認知。

擡頭可見的太陽，恰恰是探求這些太空奧秘的窗口。

與風三E星探測數據有何不同

7月5日，全球首顆民用晨昏軌道氣象衛星——風雲三号E星成功發射，其搭載的太陽X射線極紫外成像儀是我國第一台空間太陽望遠鏡，也是國際上首台同時具有X射線和極紫外兩個波段的太陽成像儀。觀測數據用于監測太陽日冕活動，捕捉太陽風暴爆發過程，預報地球空間電磁場和帶電粒子變化，預警太陽活動對航天航空、通信導航、電網和石油管道等基礎設施的影響。

此外，風雲三号E星搭載的太陽輻照度光譜儀是我國第一台空間對日全能譜高光譜觀測儀器，監測太陽入射地球的能量微小變化，包含豐富的太陽光譜精細結構，對精密監測地球氣候系統能量變化具有重要意義。

風雲三号E星太陽極紫外圖像。來源國家衛星氣象中心

既然風三E星已經具備探日的功能，那麼“羲和”号與其探測的數據又有哪些不同？

“風三E星和‘羲和号’看的是不同的太陽大氣層。”據宗位國介紹：

風三E星的太陽X-EUV成像儀作為我國首個空間的太陽成像觀測，觀測的是日冕，也就是太陽大氣最外層，這裡太陽溫度很高，能到百萬度量級，對近地空間環境影響很大的高速太陽風和太陽風暴主要發生在這一層；“羲和”号觀測的是太陽光球到色球，溫度在幾千攝氏度，在這一層能夠看到的太陽活動特征包括黑子、暗條和耀斑等，他們和太陽爆發通過太陽磁場聯系在一起。

目前，我國對太陽的觀測手段包括在不同波段的成像觀測、太陽輻射流量的觀測和光譜觀測等。

如風雲三号E星的太陽X-EUV成像觀測就是在六個觀測波段（一個EUV波段，5個X射線波段）對太陽進行成像觀測；風雲二号的太陽軟X射線流量觀測是觀測太陽在0.1-0.8納米波段的輻射流量變化。

而“羲和”号的觀測則屬于光譜觀測，進一步實現我國在空間對太陽進行高時空分辨率的光譜觀測。

事實上，中國氣象局已經有兩台Hα波段地面太陽望遠鏡，但受大氣擾動、天氣影響，且隻能白天觀測。因此，地面觀測有一定的局限性。“羲和号”進行的空間觀測，可以克服上述限制，實現在太空對Hα波段的監測。

“羲和号”數據将如何應用于空間天氣

“羲和号”衛星，研究目标是太陽的低層大氣，即光球層和色球層的動力學過程，以及太陽爆發活動的物理機制。

太陽探測科學技術試驗衛星“羲和号”。雷春鳴 攝；圖片來源：國家航天科工局

據南京大學天文與空間科學學院副教授、太陽雙超衛星科學應用系統總設計師李川介紹，

太陽的光球層是我們肉眼可見的部分，在光球層上面大約2000公裡的範圍内，則是太陽的色球層。

“羲和号”衛星搭載了“Hα成像光譜儀”，專門觀測光球和色球，并将實現太陽Hα波段光譜成像的空間探測。

Hα譜線，是一條人眼可見的、紅色的、氫的譜線，這一波段的觀測主要反映了太陽光球和色球物質的溫度、密度等特征，也就是太陽大氣低層結構，它們對于研究太陽活動區的形成與演化，太陽爆發過程中的能量輸運過程有着重要意義。

太陽Hα光譜探測與雙超平台科學技術試驗衛星（動畫）

宗位國表示，對于空間天氣研究來說，

“羲和”号能夠看到太陽黑子群結構（太陽活動區），所以可以通過分析活動區演化過程，研究太陽風暴的先兆特征；能夠看到色球層暗黑的條狀特征（暗條），通過“羲和”号的掃譜觀測功能，分析暗條的多普勒速度，從而發現暗條爆發的先兆特征；能夠看到太陽爆發時源區的多層結構，從而分析能量的輸運過程，為太陽高能質子預報研究提供輸入。

“羲和号”這顆太陽雙超衛星

英文名稱為

Chinese Hα Solar Explorer

簡稱CHASE

正好是英文中“追”的意思

“追日”而行

這是中國人探索浩瀚宇宙的

又一次“追夢”之旅

效法羲和馭天馬

志在長空牧群星

沖！

專家顧問：國家衛星氣象中心研究員 宗位國、張效信、戎志國

作者：張宏偉

文字來源：人民日報、天文空間與科學學院、國家航天局、中國航天科技集團、南京大學等

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