人民網(wǎng)北京9月28日電 （記者趙竹青）28日，第十三屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)開幕。記者從展會(huì)獲悉，我國(guó)首顆太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星“太陽(yáng)雙超衛(wèi)星”預(yù)計(jì)今年發(fā)射，衛(wèi)星的發(fā)射成功將標(biāo)志中國(guó)正式進(jìn)入“探日時(shí)代”。

為何要開展空間太陽(yáng)探測(cè)？為何要開展光學(xué)波段探測(cè)，難點(diǎn)在哪？當(dāng)前全球空間太陽(yáng)探測(cè)現(xiàn)狀如何？帶著這些疑問，記者采訪了該衛(wèi)星抓總研制單位中國(guó)航天科技集團(tuán)八院的有關(guān)專家。

我國(guó)為何要開展空間太陽(yáng)探測(cè)？

專家介紹，太陽(yáng)是宇宙中唯一可以進(jìn)行高空間分辨觀測(cè)的恒星，通過對(duì)太陽(yáng)的探測(cè)，人們可以深入了解天體磁場(chǎng)的起源和演化、高能粒子的加速和傳播等重要物理過程，對(duì)天體物理學(xué)研究具有重要意義。

同時(shí)，太陽(yáng)的變化深刻地影響著地球上生命的生存。強(qiáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射等太陽(yáng)活動(dòng)事件更是時(shí)刻影響著地球的空間環(huán)境，干擾通信和導(dǎo)航、威脅航天員的健康，甚至毀壞航天器。因此，對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)的觀測(cè)和研究不僅具有重要的科學(xué)意義，更具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。

目前，我國(guó)已初步建立了地面太陽(yáng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，并在太陽(yáng)光譜、太陽(yáng)磁場(chǎng)領(lǐng)域取得了一定的成果，但空間探測(cè)仍屬空白。開展空間太陽(yáng)探測(cè)將有效服務(wù)于我國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究，帶動(dòng)相關(guān)高科技產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，甚至在不遠(yuǎn)的將來引領(lǐng)國(guó)際太陽(yáng)物理研究發(fā)展。

為何要開展光學(xué)波段探測(cè)，難點(diǎn)在哪？

上述專家介紹，由于地球大氣對(duì)紫外和X射線等電磁波是不透明的，因此，歷史上的空間太陽(yáng)觀測(cè)在資源有限、技術(shù)條件不足的情況下，其觀測(cè)對(duì)象重點(diǎn)是太陽(yáng)的高層大氣（日冕及過渡區(qū)），而可見光等波段觀測(cè)主要基于地面望遠(yuǎn)鏡。但地面上的可見光波段觀測(cè)會(huì)受到陰雨天氣影響，無法做到連續(xù)觀測(cè)，而且受到地球大氣吸收、擾動(dòng)等因素的影響，觀測(cè)分辨率很低。因此，開展光學(xué)波段的空間觀測(cè)是國(guó)際太陽(yáng)物理研究領(lǐng)域必然的發(fā)展趨勢(shì)。

太陽(yáng)Hα譜線是太陽(yáng)爆發(fā)時(shí)響應(yīng)最強(qiáng)的色球譜線，能夠直接反映爆發(fā)的源區(qū)特征，可以彌補(bǔ)當(dāng)前空間望遠(yuǎn)鏡在太陽(yáng)低層大氣（光球和色球）觀測(cè)上的不足。利用高光譜成像技術(shù)，可以在同一時(shí)間得到Hα波段附近任意波長(zhǎng)點(diǎn)的全日面圖像，實(shí)現(xiàn)全天候、高時(shí)空分辨率、高光譜分辨率的太陽(yáng)觀測(cè)，可為太陽(yáng)爆發(fā)的研究提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。而實(shí)現(xiàn)高光譜分辨率成像則要求成像過程中探測(cè)載荷具有極高的指向精度和穩(wěn)定度，這對(duì)衛(wèi)星平臺(tái)的性能提出了極大的挑戰(zhàn)。

當(dāng)前全球空間太陽(yáng)探測(cè)現(xiàn)狀如何？

據(jù)了解，上世紀(jì)70年代至今，美歐日等航天國(guó)家和組織已發(fā)射數(shù)十顆專用太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星。具有代表性的探測(cè)器包括1990年發(fā)射，軌道傾角為76°，首次實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)極軌探測(cè)的“尤利西斯”探測(cè)器（Ulysses）；1995年發(fā)射并首次在日地拉格朗日L1點(diǎn)開展探測(cè)的“太陽(yáng)和日球?qū)犹煳呐_(tái)”探測(cè)器（SOHO）；2006年發(fā)射采用雙探測(cè)器繞日方式、首次實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)立體探測(cè)的“日地關(guān)系天文臺(tái)”探測(cè)器（STEREO）；2018發(fā)射，首次對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行最近距離達(dá)到9個(gè)太陽(yáng)半徑抵近探測(cè)的“帕克”探測(cè)器（Parker）；2020年發(fā)射，計(jì)劃首次獲取太陽(yáng)極區(qū)的圖像，近距離探測(cè)太陽(yáng)風(fēng)等離子體、高能粒子的“太陽(yáng)軌道器”（SO）等，這些探測(cè)器取得了許多開創(chuàng)性的科學(xué)成就。當(dāng)前，空間太陽(yáng)探測(cè)正在向多波段、多視角、近距離、高時(shí)空分辨率的方向發(fā)展，空間太陽(yáng)探測(cè)已成為推動(dòng)太陽(yáng)物理學(xué)科發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?/p>

中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司八院509所副所長(zhǎng)王偉表示，我國(guó)即將發(fā)射的太陽(yáng)雙超衛(wèi)星的主要科學(xué)載荷為太陽(yáng)Hα成像光譜儀，將國(guó)際首次實(shí)現(xiàn)空間太陽(yáng)Hα波段的光譜成像探測(cè)。通過對(duì)這條譜線的數(shù)據(jù)分析，可獲得太陽(yáng)爆發(fā)時(shí)大氣溫度、速度等物理量的變化，研究太陽(yáng)爆發(fā)的動(dòng)力學(xué)過程及物理機(jī)制，顯著提高我國(guó)在太陽(yáng)物理領(lǐng)域的國(guó)際影響力。同時(shí)，衛(wèi)星采用超高指向精度、超高穩(wěn)定度平臺(tái)（簡(jiǎn)稱“雙超”衛(wèi)星平臺(tái)）設(shè)計(jì)。通過采用平臺(tái)艙、載荷艙可分離式設(shè)計(jì)理念，將實(shí)現(xiàn)載荷艙的超高精度指向控制，較現(xiàn)有水平提升1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。