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国之重器“羲和号”:步入“探日”时代

更新时间:2022-10-02 17:38:54点击次数:39429次字号:T|T

【晒晒咱的国之重器36】“羲和号”:步入“探日”时代

带给我们光和热、让万物自由生长的太阳,也会有“发脾气”的时候。

1989年3月13日,加拿大魁北克地区发生大规模停电——持续12个小时,数百万人在寒冬中“瑟瑟发抖”。

停电事故的“罪魁祸首”,远在1.5亿公里之外——原来,太阳爆发一次大风暴,产生大量带电的高能粒子并直冲地球,对地球电磁环境造成严重破坏,进而使魁北克地区的输电线路严重过载,导致停电。

这场停电,更加坚定了科学家们的决心——摸清太阳的“脾气”。因为,作为太阳系的中心,它对地球和人类的影响无处不在。

我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”,正担负着这一使命。

2021年10月14日,这颗以中国神话中太阳女神羲和命名的探测卫星,开始了逐日之旅。它运行于距地面517公里高度的太阳同步轨道,24小时连续“盯着”太阳。由此,我国正式步入“探日”时代。

10个月后,“羲和号”带来了好消息——2022年8月30日,国家航天局宣布,“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hɑ(氢阿尔法)波段光谱的扫描成像。

Hɑ波段可不简单。“它是太阳活动在太阳低层大气中响应最强的谱线,能够直接反映太阳爆发的源区特征。对其开展探测,可大大提高我们对太阳爆发物理机制的认知。”国家高分辨率对地观测系统总设计师兼副总指挥、国家航天局对地观测与数据中心主任赵坚解释。

“羲和号”的主要工作就是探测Hɑ谱线,它搭载的太阳Hɑ成像光谱仪可对太阳扫描“拍照”。扫描一次全日面只需46秒,获得300多张照片,分别对应不同位置的太阳图像,相当于给太阳低层大气做CT扫描。分析扫描得到的精细的光谱数据,可以了解太阳爆发时大气温度、速度等物理量的变化,进而建立太阳爆发从光球到日冕的能量积累、释放、传输的完整物理模型。

作为一名“摄影师”,想拍得更清晰,相机必须拿得稳。

要在相距1.5亿公里的地方给太阳“拍照”,一次微小的振动,都会让成像效果大打折扣。但是,这难不倒“羲和号”。

我们平时拍照或摄像时,为了防止抖动,会给相机或摄像机装上稳定器。“羲和号”采用了非接触式磁浮卫星平台,就像给相机装上了稳定器,任它“风吹雨打”,我自岿然不动!

不过,“羲和号”可有得忙了。

太阳活动存在周期性,大约11年一个周期,2021至2022年是人类有纪录以来第25个太阳活动周期的开始。也就是说,又到了太阳“爱发脾气”的时候。太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射等太阳活动,不仅会显著影响地球电磁环境,还可能干扰通信和导航、威胁航天员的健康,甚至毁坏航天器。

“羲和号”适逢其时,毫不懈怠。目前,它每天都在按计划给太阳“拍照”,已观测到近百个太阳爆发活动。相关研究正在进行,将助力我们更好地搞清楚太阳的“脾气”,从而提出对策措施。

“我国作为航天大国,及时开展太阳探测活动,十分必要,不能缺席。”赵坚对“羲和号”充满自信。

希望,太阳下次“发脾气”时,人类应对会更加从容。

(本报记者 陈海波)    来源:光明日报


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