從“嫦娥”探月，到“天宮”巡天，從“神舟”載人，到“祝融”落火，中國(guó)航天工程和航天器這些充滿詩意的名字，不僅見證著中國(guó)航天發(fā)展史上的高光時(shí)刻，也讓人們從中國(guó)傳統(tǒng)神話的暢想中，看到宇宙星辰的光輝與璀璨。

9月25日，記者從南京大學(xué)獲悉，2021年下半年，太空家族中又將迎來一顆“新星”，這便是我國(guó)首顆太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星(太陽Hα光譜探測(cè)與雙超平臺(tái)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星, Chinese Hα Solar Explorer, 簡(jiǎn)稱CHASE)。這標(biāo)志著中國(guó)將正式進(jìn)入“探日時(shí)代”。

太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星由國(guó)家航天局批復(fù)立項(xiàng)，由中國(guó)航天科技集團(tuán)八院抓總研制，用戶方為南京大學(xué)。該衛(wèi)星成功發(fā)射后，將實(shí)現(xiàn)國(guó)際首次全日面Hα波段光譜成像觀測(cè)。同時(shí)該衛(wèi)星將首次在軌應(yīng)用磁浮技術(shù)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)艙、載荷艙可分離式構(gòu)型設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)超高指向精度、超高穩(wěn)定度，對(duì)我國(guó)衛(wèi)星空間科學(xué)探測(cè)及衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

如此酷炫的任務(wù)，怎能沒有一個(gè)與之匹配的帥氣名字!

即日起至10月7日18時(shí)，我國(guó)首顆太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星面向廣大網(wǎng)友征集名字，微信公眾號(hào)“中國(guó)的航天”、中國(guó)航天科技集團(tuán)微信公眾號(hào)及其官方微博、南京大學(xué)微信公眾號(hào)及其官方微博、上海航天微信公眾號(hào)將會(huì)同步發(fā)布征名活動(dòng)。

“衛(wèi)星在軌運(yùn)行后，觀測(cè)資料將向全國(guó)甚至全世界開放，供大家使用。”太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星科學(xué)總顧問、中國(guó)科學(xué)院院士方成接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說。

將聚焦太陽光球和色球的動(dòng)力學(xué)過程，揭示太陽爆發(fā)的奧秘

古往今來，人們對(duì)頭頂?shù)奶粘錆M好奇與想象。在距離地球約1.5億公里的太空中，有一顆時(shí)時(shí)刻刻都在發(fā)光發(fā)熱的巨大恒星，這便是太陽。

太陽每11年左右就會(huì)出現(xiàn)很多黑子，并伴隨很多爆發(fā)現(xiàn)象，如太陽耀斑等，而每次爆發(fā)最多可以釋放相當(dāng)于百億個(gè)原子彈的能量，其向外拋出的物質(zhì)最多時(shí)可達(dá)十億噸，這些物質(zhì)有一部分會(huì)被拋射撞向地球，它們會(huì)產(chǎn)生一些美麗的景觀，比如極光。這些爆發(fā)現(xiàn)象不但給我們帶來了視覺上的震撼，也帶來很多科學(xué)問題。

太陽的大氣由低到高分別為光球?qū)?、色球?qū)?、過渡區(qū)和日冕層。“太陽爆發(fā)在太陽的各個(gè)大氣層次上都有反應(yīng)，構(gòu)成低層大氣的光球?qū)印⑸驅(qū)右苍谒y免。以往的觀測(cè)無法獲得整個(gè)日面的光球?qū)雍蜕驅(qū)拥墓庾V信息，也就無法在全局上了解太陽低層大氣的動(dòng)力學(xué)。而太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)，就是通過研究太陽活動(dòng)在低層大氣的動(dòng)力學(xué)過程，揭示太陽爆發(fā)的觸發(fā)機(jī)制和物理過程。”CHASE衛(wèi)星科學(xué)與應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師、南京大學(xué)副教授李川告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

2019年6月，太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星獲得國(guó)防科工局立項(xiàng)批復(fù)，中國(guó)科學(xué)院院士、南京大學(xué)教授方成擔(dān)任科學(xué)總顧問，南京大學(xué)教授丁明德?lián)问紫茖W(xué)家。衛(wèi)星質(zhì)量為550千克，設(shè)計(jì)壽命為3年，將運(yùn)行于平均軌道高度517公里的太陽同步軌道。

一次掃描能獲得300余幅不同波長(zhǎng)的全日面像

衛(wèi)星在軌運(yùn)行后，將進(jìn)行全日面Hα波段光譜成像觀測(cè)。這是一種中心波長(zhǎng)為6562.8埃的光譜掃描成像模式，它可以在Hα譜線和FeI譜線臨近波段的300余個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)全日面或局部日面成像，得到日面上任意一點(diǎn)的光譜信息。

“我們此前在中科院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所和南京天文光學(xué)技術(shù)研究所完成了實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)和外場(chǎng)成像測(cè)試。光譜成像儀的光譜分辨率達(dá)到0.072埃，像元光譜分辨率為0.025埃，空間分辨率約為1角秒，掃描一次全日面僅需46秒。”李川說，每個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)還都對(duì)應(yīng)了一幅全日面像，因此，光譜成像儀通過一次掃描就能獲得300余幅不同波長(zhǎng)的全日面像，而它們反映了不同太陽大氣層次的特征。

為何采用全日面Hα波段光譜成像觀測(cè)?“如果在地面開展Hα波段光譜成像觀測(cè)，會(huì)有地球大氣的干擾，望遠(yuǎn)鏡就很難實(shí)現(xiàn)高分辨成像。此外，空間衛(wèi)星可以不受天氣、日夜變化的影響，對(duì)太陽進(jìn)行全天候觀測(cè)。而且成像光譜儀還可以觀測(cè)到全日面Hα波段的光譜信息，這都是以往的觀測(cè)難以實(shí)現(xiàn)的。”李川解釋。

未來，CHASE衛(wèi)星還將與我國(guó)的綜合性太陽探測(cè)衛(wèi)星——先進(jìn)天基太陽天文臺(tái)(ASO-S)形成觀測(cè)層次和觀測(cè)波段的有效互補(bǔ)，共同揭示太陽的奧秘。(記者 金鳳)

關(guān)鍵詞： 太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星 太空家族 新星 探日時(shí)代