從“嫦娥”探月,到“天宮”巡天,從“神舟”載人,到“祝融”落火,中國航天工程和航天器這些充滿(mǎn)詩(shī)意的名字,不僅見(jiàn)證著(zhù)中國航天發(fā)展史上的高光時(shí)刻,也讓人們從中國傳統神話(huà)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(lái)一顆“新星”,這便是我國首顆太陽(yáng)探測科學(xué)技術(shù)試驗衛星(太陽(yáng)Hα光譜探測與雙超平臺科學(xué)技術(shù)試驗衛星, Chinese Hα Solar Explorer, 簡(jiǎn)稱(chēng)CHASE)。這標志著(zhù)中國將正式進(jìn)入“探日時(shí)代”。
太陽(yáng)探測科學(xué)技術(shù)試驗衛星由國家航天局批復立項,由中國航天科技集團八院抓總研制,用戶(hù)方為南京大學(xué)。該衛星成功發(fā)射后,將實(shí)現國際首次全日面Hα波段光譜成像觀(guān)測。同時(shí)該衛星將首次在軌應用磁浮技術(shù),實(shí)現平臺艙、載荷艙可分離式構型設計,可實(shí)現超高指向精度、超高穩定度,對我國衛星空間科學(xué)探測及衛星技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
如此酷炫的任務(wù),怎能沒(méi)有一個(gè)與之匹配的帥氣名字!
即日起至10月7日18時(shí),我國首顆太陽(yáng)探測科學(xué)技術(shù)試驗衛星面向廣大網(wǎng)友征集名字,微信公眾號“中國的航天”、中國航天科技集團微信公眾號及其官方微博、南京大學(xué)微信公眾號及其官方微博、上海航天微信公眾號將會(huì )同步發(fā)布征名活動(dòng)。
“衛星在軌運行后,觀(guān)測資料將向全國甚至全世界開(kāi)放,供大家使用。”太陽(yáng)探測科學(xué)技術(shù)試驗衛星科學(xué)總顧問(wèn)、中國科學(xué)院院士方成接受科技日報記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)。
將聚焦太陽(yáng)光球和色球的動(dòng)力學(xué)過(guò)程,揭示太陽(yáng)爆發(fā)的奧秘
古往今來(lái),人們對頭頂的太空充滿(mǎn)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(yáng)。
太陽(yáng)每11年左右就會(huì )出現很多黑子,并伴隨很多爆發(fā)現象,如太陽(yáng)耀斑等,而每次爆發(fā)最多可以釋放相當于百億個(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(guān),比如極光。這些爆發(fā)現象不但給我們帶來(lái)了視覺(jué)上的震撼,也帶來(lái)很多科學(xué)問(wèn)題。
太陽(yáng)的大氣由低到高分別為光球層、色球層、過(guò)渡區和日冕層。“太陽(yáng)爆發(fā)在太陽(yáng)的各個(gè)大氣層次上都有反應,構成低層大氣的光球層、色球層也在所難免。以往的觀(guān)測無(wú)法獲得整個(gè)日面的光球層和色球層的光譜信息,也就無(wú)法在全局上了解太陽(yáng)低層大氣的動(dòng)力學(xué)。而太陽(yáng)探測科學(xué)技術(shù)試驗衛星的科學(xué)目標,就是通過(guò)研究太陽(yáng)活動(dòng)在低層大氣的動(dòng)力學(xué)過(guò)程,揭示太陽(yáng)爆發(fā)的觸發(fā)機制和物理過(guò)程。”CHASE衛星科學(xué)與應用系統總設計師、南京大學(xué)副教授李川告訴科技日報記者。
2019年6月,太陽(yáng)探測科學(xué)技術(shù)試驗衛星獲得國防科工局立項批復,中國科學(xué)院院士、南京大學(xué)教授方成擔任科學(xué)總顧問(wèn),南京大學(xué)教授丁明德?lián)问紫茖W(xué)家。衛星質(zhì)量為550千克,設計壽命為3年,將運行于平均軌道高度517公里的太陽(yáng)同步軌道。
一次掃描能獲得300余幅不同波長(cháng)的全日面像
衛星在軌運行后,將進(jìn)行全日面Hα波段光譜成像觀(guān)測。這是一種中心波長(cháng)為6562.8埃的光譜掃描成像模式,它可以在Hα譜線(xiàn)和FeI譜線(xiàn)臨近波段的300余個(gè)波長(cháng)點(diǎn),實(shí)現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(cháng)春光學(xué)精密機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)驗室定標和外場(chǎng)成像測試。光譜成像儀的光譜分辨率達到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(shuō),每個(gè)波長(cháng)點(diǎn)還都對應了一幅全日面像,因此,光譜成像儀通過(guò)一次掃描就能獲得300余幅不同波長(cháng)的全日面像,而它們反映了不同太陽(yáng)大氣層次的特征。
為何采用全日面Hα波段光譜成像觀(guān)測?“如果在地面開(kāi)展Hα波段光譜成像觀(guān)測,會(huì )有地球大氣的干擾,望遠鏡就很難實(shí)現高分辨成像。此外,空間衛星可以不受天氣、日夜變化的影響,對太陽(yáng)進(jìn)行全天候觀(guān)測。而且成像光譜儀還可以觀(guān)測到全日面Hα波段的光譜信息,這都是以往的觀(guān)測難以實(shí)現的。”李川解釋。
未來(lái),CHASE衛星還將與我國的綜合性太陽(yáng)探測衛星——先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(ASO-S)形成觀(guān)測層次和觀(guān)測波段的有效互補,共同揭示太陽(yáng)的奧秘。(科技日報記者 金鳳)
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