据中科院紫金山天文台消息,我国第一颗综合性太阳探测卫星——先进天基太阳天文台(ASO-S)计划于2022年上半年发射升空。这颗卫星的发射,将标志我国进入“探日”时代。

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历史可追溯到1976年

自1970年中国发射了第一颗人造地球卫星之后到现在的北斗系统、嫦娥五号登月取壤,这几十年间,我国在探索宇宙奥秘上完成的一项项壮举足以让人叹为观止,但中国一直没有自己的太阳“专属”探测卫星上天。

中国的太阳物理研究位居世界第二,但用的都是“别人家”的数据,早在1976年,中国就尝试制造第一颗太阳观测卫星,由于种种原因没有成功实施,如今让中国自己的太阳卫星“飞天”显得迫在眉睫。

卫星的研制周期一般都很长,从最初的概念提出到最后发射上天一般需要10到15年,甚至更长的时间。ASO-S从2011年获得预先研究支持起算,到如今已走过了近10年的时间。

科研意义巨大

据该项目的首席科学家甘为群介绍,ASO-S是科学卫星,其设计目标是为了发现和研究太阳磁场、太阳耀斑和日冕物质抛射(一磁两暴) 的形成和相互关系,同时也可以通过检测日冕物质抛射在太阳上的爆发情况,实时地预报它对地球的影响。

在早期,人们通过气球对太阳进行观测,现在随着科技进步,研究太阳的主力都是在完全脱离大气的科学卫星上进行的。ASO-S预期在轨运行不少于4年,由3台有效载荷组成:莱曼阿尔法太阳望远镜,全日面矢量磁像仪及硬X射线成像仪,以测量太阳磁场、观测日冕物质抛射和太阳耀斑。在观测太阳方面上,它还可以满足几乎24小时全年无休连续观测太阳的要求。

这颗太阳探测卫星将同时观测太阳全日面矢量磁场和太阳上两类最剧烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射,研究这“一磁两暴”三者之间的内在物理联系,揭示太阳磁场变化产生太阳剧烈爆发的因果关系。

为什么要在2022年发射?

据专家解释,太阳磁场活动周期有11年,下一个太阳活动周期将于2021年开始,并将于2022年逐渐进入上升阶段,预计在2024年至2025年左右达到最大峰值。因此,ASO-S在2022年的发射正好可以覆盖整个过程,从早期到升级换代。

太阳的异常活动同样会影响到现代生活。平均来说,太阳离地球有1.5亿公里,但是一旦它“发威”,耀斑和日冕物质抛射产生的磁云将包裹住大量带电的高能粒子,直奔地球而来,与现代生活密切相关的电磁环境将遭到严重破坏。

举例来说,2003年万圣节期间,太阳给地球敲响了警钟,不仅有几颗科学卫星受到不同程度的破坏,全球卫星通信受到干扰, GPS定位也受到严重影响,从太空到地面,各种需要即时通信和定位的交通系统都不同程度地瘫痪。太阳风暴事件被称为“万圣节风暴”。所以,对太阳活动的连续监测是十分必要的。

科学目标不同于帕克太阳探测器

从上世纪六十年代以来,世界各国先后发射了70多颗太阳探测相关卫星进入太空,其中最靠近太阳的是美国2018年发射的帕克太阳探测器 。

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2018年8月12日,帕克太阳探测器搭乘德尔塔4重型火箭从卡纳维拉尔角空军基地升空。

帕克号探测器的科学仪器。

帕克太阳探测器旨在近距离观测太阳 。

“帕克”计划环绕太阳飞行24圈,并调整轨道逐渐逼近太阳,最终抵达距离太阳表面约610万公里的地方 ,成为有史以来最靠近太阳的航天器。

此次中国发射的ASO-S将工作在距离地表720公里的地球极轨。专家表示: “帕克卫星的科学目标与我们ASO-S的科学目标完全不同。距离越远,火箭燃料消耗也越高,从而对于载荷的重量也就是载荷的“威力”也有制约。我们的卫星距离地球距离近,我们能够允许X射线成像仪的重量达到160公斤。同时,距离地球近,能够保障数据传输的及时性。总体来说,距离远有远的好处,不能简单地评价距离太阳越近,就能进行更有效的观测,主要看科学目标。”

人类的逐日之旅从未停止,ASO-S作为我国首颗太阳探测卫星,是中国“探日”踏出的第一步,它所获取的科研数据,也将成为造福全人类的伟大成果!(红网综合)