“夸父一号”示意图。

　　10月9日7时43分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将先进天基太阳天文台卫星发射升空。

　　太阳硬X射线成像仪的金属钨光栅。

　　“夸父一号”数据分析中心。

　　“羲和号”效果图。

　　我国第一颗综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”——先进天基太阳天文台（ASO－S）10月9日在酒泉卫星发射中心发射升空，开启对太阳的探测之旅。
　　这位“探秘者”有什么本领？将为人类带回什么信息？记者走近卫星首席科学家和研制团队，揭开“夸父一号”的五重“身份”。
　　空间“预警员”
　　“‘夸父一号’的核心科学目标是‘一磁两暴’，即太阳磁场，以及太阳上两类最剧烈的爆发现象——太阳耀斑和日冕物质抛射。”“夸父一号”卫星首席科学家、中科院紫金山天文台研究员甘为群说，将利用太阳活动第25周峰年（预期在2024年到2026年左右）的契机，观测、研究“一磁两暴”的形成、相互作用及彼此关联。
　　甘为群介绍，这样的设计，既是为了更深入地研究太阳的核心物理现象，也是为了给人类当好“预警员”。“夸父一号”依靠多个波段的探测，可以较为连续地观测、追踪太阳爆发的全过程，为影响人类航天、导航等高科技活动的空间灾害性天气预报提供支持。
　　磁场“侦察家”
　　磁场被称为太阳物理中的“第一观测量”，大部分的太阳活动直接受太阳磁场的支配。如果把指南针放在太阳上，会出现十分奇特的现象：在不同区域，指南针指向不同；即便同一区域，不同时间指南针的指向也不相同。之所以这样，是因为太阳磁场远比地球磁场复杂得多。
　　“在太阳爆发时，‘夸父一号’上搭载的全日面矢量磁像仪，每18分钟就可以对全日面磁场进行一次高精度成像，有助于完整、准确地记录下太阳磁场的变化，进而侦察、破解太阳能量释放的一系列奥秘。”全日面矢量磁像仪载荷主任设计师章海鹰说。
　　观察“多面手”
　　当我们想象太阳，脑海中总会浮现出一个黄色的耀眼球体。实际上，太阳的“面貌”要丰富得多，它会释放所有波长的光。除了可以被人眼看见的可见光，还有波长更短的伽马射线、X射线、紫外线，以及波长更长的红外线、射电波等。
　　要看清太阳的“真面目”，需要借助不同波段的望远镜。“夸父一号”就是一个观察太阳的多面手，它搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜和太阳硬X射线成像仪，可以从紫外线、可见光和X射线波段观测太阳。据介绍，太阳硬X射线成像仪像是一个精密“复眼”，可以精准捕捉来自太阳的X射线信息；莱曼阿尔法太阳望远镜可以同时观测全日面和2．5个太阳半径内的近日冕处莱曼阿尔法光。
　　科研“工作狂”
　　从地球上看，太阳东升西落，大约只有一半的“露脸”时间。而飞行在约720公里高的太阳同步晨昏轨道上的“夸父一号”，全年有96％以上的时间处于工作状态，是个实打实的“工作狂”。
　　通常情况下，星上载荷每几秒至几分钟成像一次，在太阳爆发期，能变为1秒内成像1次，详细记录下太阳活动的整个过程。甘为群介绍，“夸父一号”在全年的绝大部分时间可以24小时不间断对日观测。仅仅在每年5至8月，每天会有短暂时间进入地球的阴影，“休息”最长的一天也不超过18分钟。
　　数据量“大师”
　　“夸父一号”总重约859公斤，在太阳探测卫星中体型“中等”，但它是个吞吐数据的“大胃王”。“每天，它将积累和回传约500GB数据，相当于向地球发送几万幅太阳的‘高清大图’。”卫星科学应用系统副总师黄宇说，如果算上处理和加工，每天产出的数据将“塞满”一台家用电脑的硬盘，这在全球的太阳探测卫星中也属于“第一梯队”。
　　这些数据被接收、还原后，将被打包发送到位于中科院紫金山天文台的卫星数据分析中心。未来4年卫星在轨积累的数据将存储在这里，并由科研人员“翻译”成为可供科学研究的图像和资料。

　　链接
　　携手“羲和”双星探日
　　2021年10月，我国已经发射了国内首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。同为探日卫星，“夸父一号”和“羲和号”有什么不同？
　　甘为群解释说，“羲和号”可以称为我国探日工程的“探路者”。发射成功后，它除了开展卫星平台超高指向精度、超高稳定度技术试验，上面的主载荷“Hα成像光谱仪”经过一段时间的在轨调试，已经达到预期的观测效果。高时间分辨地获取全日面Hα光谱扫描成像，观测和研究色球动力学，是“羲和号”的主要特色。
　　而“夸父一号”全称为先进天基太阳天文台。它是我国第一颗综合性太阳探测专用卫星，上面有三台载荷共5台望远镜，实现对太阳“一磁两暴”多波段和空间拓展上的组合观测是其主要特色。
　　两颗卫星同时在轨工作，非常有利于增加卫星的科学产出。
　　为何此时踏征途
　　甘为群介绍，太阳活动以11年为周期。第25个太阳活动周期开始于2020年下半年，将持续到2031年左右。这一周期内的峰值预计将出现在2024年下半年到2025年上半年，那时太阳爆发现象也最频繁。
　　“夸父一号”于2022年发射，可以记录下太阳活动由少变多、逐渐活跃直至达到高峰的过程，有利于捕捉到更多的剧烈爆发现象。
　　虽然现在人类对宇宙的观测已经延伸至130亿光年以外，但迄今为止，太阳仍然是唯一一颗可供我们详细研究的恒星。“对于太阳上的一系列活动，人类的了解还很粗浅。空间探日，是研究和了解太阳的重要一步，对人类自身生存也具有重要现实意义。”甘为群说。
　　据新华社电