“夸父”探日怎么探

王玨玢 張泉

我國綜合性太陽探測專用衛星“夸父一號”——先進天基太陽天文臺（ASO-S）10月9日在酒泉衛星發射中心發射升空。“夸父一號”的探日之路為何開啟？又如何推進？

”夸夫一號“有哪些絕活兒？

衛星首席科學家、中科院紫金山天文臺研究員甘為群介紹，“夸父一號”上搭載了三臺載荷，它們既有組合優勢，也各有各的特色和本領。

“夸父一號”上搭載的全日面矢量磁像儀可以觀測太陽的全日面矢量磁像數據，它的觀測靈敏度和時間分辨率在國際上同類探測器中位居前列；萊曼阿爾法太陽望遠鏡對應著太陽觀測的“新窗口”，可能帶回全新的太陽物理信息；而太陽硬X射線成像儀可以對30至200keV能段的X射線成像，其傅里葉分量在空間調制同類設備中最高。

“夸父一號”于2022年10月9日清晨發射升空，隨即衛星和各單機按計劃依次開機，此后進入4至6個月的在軌測試。測試期間，科學家要對衛星平臺和三臺載荷的各種性能、功能、觀測模式等進行測試，還要進行在軌數據定標。測試完成后，衛星將正式交付科學應用系統管理，屆時經過處理后的觀測數據和數據分析軟件將實時對外開放，讓全球的太陽物理學家都有機會使用“夸父一號”的科學數據開展研究工作。

“希望三臺儀器的組合觀測，能發揮出特色和本領，給我們帶來驚喜。”甘為群說。

”夸夫一號“有哪些事兒？

“夸父一號”的科學目標總結起來是“一磁兩暴”。“一磁”指的是太陽磁場，“兩暴”指的是太陽上兩類最劇烈的爆發現象，即太陽耀斑和日冕物質拋射。搞清楚了這三者之間的聯系，不僅有助于解釋太陽活動是怎樣形成和演化的，對預報空間天氣也將提供重要的物理基礎。

除了做科研，“夸父一號”還有潛力成為一名為人類服務的空間天氣“預報員”和“研究員”。

從廣義上看，硬X射線成像儀提供的耀斑非熱輻射數據以及全日面矢量磁像儀觀測的太陽磁場信息，可為中長期空間天氣預報研究提供基礎數據。

“而更直接地講，衛星上搭載的萊曼阿爾法太陽望遠鏡，可以‘看見日冕物質拋射的規模、方向、速度，提前40小時左右對災害性空間天氣事件發出預警。”甘為群說。

為什么選擇在此時展開探日征途？

甘為群介紹，太陽活動以11年為周期。第25個太陽活動周期開始于2020年下半年，將持續到2031年左右。這一周期內的峰值預計將出現在2024年下半年到2025年上半年，那時太陽爆發現象也最頻繁。

“夸父一號”于2022年發射，可以記錄下太陽活動由少變多、逐漸活躍直至達到高峰的過程，有利于捕捉到更多的劇烈爆發現象。

雖然現在人類對宇宙的觀測已經延伸至130億光年以外，但迄今為止，太陽仍然是唯一一顆可供我們詳細研究的恒星。“對于太陽上的一系列活動，人類的了解還很粗淺。空間探日，是研究和了解太陽的重要一步，對人類自身生存也具有重要現實意義。”甘為群說。

與”羲和號”攜手探日

2021年10月，我國已經發射了國內首顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和號”。同為探日衛星，“夸父一號”和“羲和號”有什么不同？

甘為群解釋說，“羲和號”可以稱為我國探日工程的“探路者”。發射成功后，它除了開展衛星平臺超高指向精度、超高穩定度技術試驗外，上面的主載荷“Hα成像光譜儀”經過一段時間的在軌調試，已經達到預期的觀測效果。

而“夸父一號”全稱為先進天基太陽天文臺。它是我國第一顆綜合性太陽探測專用衛星，上面有三臺載荷共五臺望遠鏡，實現對太陽“一磁兩暴”多波段和空間拓展上的組合觀測是其主要特色。

兩顆衛星同時在軌工作，非常有利于增加衛星的科學產出。