地球|为什么要“探日”( 二 )


此外 , 我国正在论证后续太阳探测发展计划 , 科学家们希望按照在黄道面内多视角探测、大倾角太阳极区探测和太阳抵近观测“三步走”实施 , 由易到难 , 逐步深入 , 进一步了解太阳的构造 , 确定太阳活动的三维结构 , 掌握机理和活动规律 , 预报空间天气 , 造福人类 , 趋利避害 。
采访人员:我国首次探日有哪些意义?
赵坚:一是实现我国太阳探测零的突破 , 标志着我国正式步入“探日”时代 。 “羲和号”卫星的主要科学载荷为Hα成像光谱仪 。 太阳Hα谱线是光子与氢原子相互作用后电子能级跃迁产生的谱线之一 , 其线心位于可见光波段 , 是太阳爆发时响应最强的色球谱线 , 能够直接反映爆发的源区特征 。 此前 , 只能在地球上进行探测 , 因受大气干扰 , 探测数据不连续不稳定 , 现在通过“羲和号”探测太阳Hα谱线 , 对其进行高分辨率成像 , 在46秒内获得全日面1600万个点上的光谱 , 在300余个波长点上同时获得色球和光球的二维图像 , 可以更加准确地获得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 , 对研究太阳爆发的动力学过程及物理机制提供关键依据 , 对太阳底层大气和太阳爆发的观测具有重要意义 。 “羲和号”卫星在轨开展的相关试验 , 是国际上第一次在太空进行Hα谱线研究 , 有望获得有国际影响力的科学产出 , 将显著提高我国在太阳物理领域的国际影响力 。
二是在轨试验超高指向精度、超高稳定度的新型卫星平台技术 , 推动我国高精度卫星平台技术革命性、跨越性发展 。 随着我国航天产业的不断发展 , 对地观测、空间科学探测等各类航天任务对高性能卫星平台的需求越来越迫切 , 尤其亟须发展具有超高指向精度、超高稳定度指标的卫星平台 。 “羲和号”卫星平台从总体设计理念上打破传统固连设计思想 , 采用非接触磁浮作动器实现载荷舱与平台舱的动静隔离 , 通过主从协同设计 , 实现载荷舱超精超稳及两舱协同控制 , 解决了传统卫星载荷与平台固连设计导致的微振动难测、难控的技术瓶颈问题 , 与传统卫星平台相比 , “羲和号”卫星平台的指向精度、姿态稳定度均提高了两个数量级 。 同时 , “羲和号”卫星还将在轨验证无线能源传输、舱间无线通信、舱间激光通信、重复连接释放、舱间电缆脱落与收纳、原子鉴频太阳导航仪等多项新技术和新产品 。 “羲和号”高性能技术卫星平台在轨试验成功后 , 是世界上首次将磁悬浮技术在航天器上进行工程应用 , 将大幅提升我国空间观测技术水平 , 有望在将来的对地观测、空间科学探测等新一代航天任务中得到广泛应用 , 应用前景广阔 。
三是开拓我国太阳探测国际合作和交流的新局面 , 大幅提高我国在太阳物理领域研究的国际地位 。 国际太阳探测发展变化很快 , 我国在太阳观测领域发表论文数量已居世界第二位 , 但是使用的数据均来自国外卫星数据 。 该卫星发射成功后 , 将打破我国在此领域的被动局面 , 我国将成立卫星数据科学委员会 , 制定数据政策 , 供国内外科学家研究、使用、共享卫星探测数据 , 力争产生原创性科学成果 , 为人类科学事业作出中国贡献 。
四是激发探索空间科学的热情 , 培养创新高端人才 。 通过首次太阳探测计划 , 可大量培养我国在空间科学和空间技术的高端创新人才 , 并通过对所获数据的分析 , 与世界其他国家开展太阳探测数据共享、结合和互补 , 更好地开展太阳活动机理研究 , 探索太阳系起源及演变规律及对地球大气及生物圈的影响 , 提高我国空间科学国际竞争力 。 与此同时 , 进一步提高人民群众的科学素养 , 激发青少年探索空间科学的热情 。