夸父一號(hào)：太陽，我來了

顏士州

2024年1月1日，“夸父一號(hào)”成功記錄了第25太陽活動(dòng)周最大的耀斑?！翱涓敢惶?hào)”為何要記錄太陽耀斑，太陽耀斑爆發(fā)對(duì)地球會(huì)造成哪些影響呢？

太陽是萬物賴以生存的根源，然而太陽除了發(fā)光、發(fā)熱之外，還會(huì)產(chǎn)生各種各樣的劇烈活動(dòng)，比如太陽耀斑和太陽黑子等。太陽耀斑就是太陽表面局部地區(qū)突然大規(guī)模的能量釋放過程。在幾分鐘或幾十分鐘時(shí)間里，太陽所釋放的能量相當(dāng)于數(shù)百億顆原子彈產(chǎn)生的能量。當(dāng)太陽耀斑爆發(fā)時(shí)，太陽高能量粒子往往能到達(dá)地球軌道附近。這樣會(huì)嚴(yán)重危害宇宙飛行器里的設(shè)備和宇航員的生命安全，也會(huì)對(duì)地球上的無線電產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，甚至連地球上的人類和生態(tài)也會(huì)受到影響。

有時(shí)候，太陽的光球表面會(huì)出現(xiàn)一種熾熱氣體的巨大漩渦，這是太陽黑子。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，地球上天氣或氣候反常均與太陽黑子有密切關(guān)系。所以探測(cè)太陽活動(dòng)非常重要，“夸父一號(hào)”就是為了完成這個(gè)使命。

2022年10月9日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，長(zhǎng)征2號(hào)運(yùn)載火箭成功將“夸父一號(hào)”發(fā)射到太空?！翱涓敢惶?hào)”是由中國(guó)太陽物理學(xué)家自主提出的綜合性太陽探測(cè)專用衛(wèi)星，也是中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)繼“悟空號(hào)”“墨子號(hào)”“慧眼”“實(shí)踐十號(hào)”“太極一號(hào)”“懷柔一號(hào)”之后，研制發(fā)射的又一顆空間科學(xué)衛(wèi)星?！翱涓敢惶?hào)”以太陽活動(dòng)第25周峰作為契機(jī)，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)綜合性太陽衛(wèi)星探測(cè)零的突破。

也許你會(huì)好奇，為什么選擇太陽活動(dòng)第25周峰這個(gè)時(shí)間點(diǎn)探測(cè)太陽？原因是太陽的活動(dòng)是周期性的，每11年為一個(gè)周期，正好下個(gè)周期就是2024年到2025年，正是太陽最活躍的時(shí)候。“夸父一號(hào)”抓住時(shí)機(jī)進(jìn)行觀測(cè)，便于研究太陽“一磁兩爆”的規(guī)律?！耙淮拧敝傅氖翘柎艌?chǎng)，“兩爆”指的是太陽表面物質(zhì)的日冕和耀斑，它們直接影響地球的天氣情況。

“夸父一號(hào)”的重量約859千克，運(yùn)行在晨昏太陽同步軌道上，每天傳送數(shù)萬張圖片，全方位觀測(cè)，隨時(shí)進(jìn)行成像研究。在衛(wèi)星平臺(tái)上，科學(xué)家妥善安置了三大載荷：全日面矢量磁像儀（FMG）、萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡（LST）和硬X射線成像儀（HXI），它們分別觀測(cè)太陽磁場(chǎng)、日冕物質(zhì)拋射和太陽耀斑。其中，全日面矢量磁像儀是我國(guó)自主研制的第一臺(tái)探測(cè)太陽磁場(chǎng)的設(shè)備，它時(shí)刻觀測(cè)著太陽磁場(chǎng)。

我們只能在白天看到太陽，夜晚是看不到的。而“夸父一號(hào)”運(yùn)行在晨昏太陽同步軌道上，它全年都在工作，密切注視著太陽的一舉一動(dòng)。在通常情況下，“夸父一號(hào)”成像儀幾秒鐘成像一次，但在太陽爆發(fā)期，它會(huì)迅速反應(yīng)，常常1秒鐘成像1次。這樣，它傳送的數(shù)據(jù)也是驚人的，一天下來，通過遙感傳送的“高清大圖”足足有幾萬幅。當(dāng)?shù)厍蛏瞎ぷ魅藛T接收到這些數(shù)據(jù)后，會(huì)發(fā)送到紫金山天文臺(tái)，由科研人員分析數(shù)據(jù)并提供圖像和資料。

2024年1月1日，太陽爆發(fā)了一個(gè)X5.0級(jí)耀斑，并伴隨日冕物質(zhì)拋射。這次耀斑爆發(fā)在我國(guó)區(qū)域正是深夜，被“夸父一號(hào)”的三個(gè)載荷成功記錄，再次刷新第25太陽活動(dòng)周最大耀斑的紀(jì)錄。

隨著太陽活動(dòng)第25周進(jìn)入高峰期，“夸父一號(hào)”將會(huì)記錄更多的太陽活動(dòng)。