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詩意的名字，不僅見證著中國航天發(fā)展史上的高光時刻，也讓人們從中國傳統(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”，這便是我國首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星(太陽Hα光譜探測與雙超平臺科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星, Chinese Hα Solar Explorer, 簡稱CHASE)。這標(biāo)志著中國將正式進(jìn)入“探日時代”。
太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星由國家航天局批復(fù)立項，由中國航天科技集團(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，將實現(xiàn)國際首次全日面Hα波段光譜成像觀測。同時該衛(wèi)星將首次在軌應(yīng)用磁浮技術(shù)，實現(xiàn)平臺艙、載荷艙可分離式構(gòu)型設(shè)計，可實現(xiàn)超高指向精度、超高穩(wěn)定度，對我國衛(wèi)星空間科學(xué)探測及衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
如此酷炫的任務(wù)，怎能沒有一個與之匹配的帥氣名字!
即日起至10月7日18時，我國首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)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(tuán)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同步發(fā)布征名活動。
“衛(wèi)星在軌運(yùn)行后，觀測資料將向全國甚至全世界開放，供大家使用。”太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星科學(xué)總顧問、中國科學(xué)院院士方成接受科技日報記者采訪時說。?
將聚焦太陽光球和色球的動力學(xué)過程，揭示太陽爆發(fā)的奧秘
古往今來，人們對頭頂?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，有一顆時時刻刻都在發(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)于百億個原子彈的能量，其向外拋出的物質(zhì)最多時可達(dá)十億噸，這些物質(zhì)有一部分會被拋射撞向地球，它們會產(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)在太陽的各個大氣層次上都有反應(yīng)，構(gòu)成低層大氣的光球?qū)?、色球?qū)右苍谒y免。以往的觀測無法獲得整個日面的光球?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力學(xué)。而太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)，就是通過研究太陽活動在低層大氣的動力學(xué)過程，揭示太陽爆發(fā)的觸發(fā)機(jī)制和物理過程?！盋HASE衛(wèi)星科學(xué)與應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計師、南京大學(xué)副教授李川告訴科技日報記者。
2019年6月，太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星獲得國防科工局立項批復(fù)，中國科學(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。這是一種中心波長為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余個波長點，實現(xiàn)全日面或局部日面成像，得到日面上任意一點的光譜信息。
“我們此前在中科院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所和南京天文光學(xué)技術(shù)研究所完成了實驗室定標(biāo)和外場成像測試。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?！崩畲ㄕf，每個波長點還都對應(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？“如果在地面開展Hα波段光譜成像觀測，會有地球大氣的干擾，望遠(yuǎn)鏡就很難實現(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，對太陽進(jìn)行全天候觀測。而且成像光譜儀還可以觀測到全日面Hα波段的光譜信息，這都是以往的觀測難以實現(xiàn)的?！崩畲ń忉尅?/p>
未來，CHASE衛(wèi)星還將與我國的綜合性太陽探測衛(wèi)星——先進(jìn)天基太陽天文臺（ASO-S）形成觀測層次和觀測波段的有效互補(bǔ)，共同揭示太陽的奧秘。
