荔枝新闻专稿 记者/王晟

　　北京时间10月14日18时51分，中国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”发射升空，成功进入预定轨道。

　　这标志着中国人对宇宙的探索，进入了“探日时代”。　　

太原卫星发射中心现场图片
来源：国家航天局 摄影/郑逃逃

　　“羲和号”，全名“太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星”，由国家航天局负责牵头卫星工程组织管理等工作，由中国航天科技集团八院抓总研制，用户方为南京大学。

　　南大天文与空间科学学院是该项目的发起者，也承担着卫星上科学应用系统的设计研发和运行等工作。

　　当中国探索宇宙的范围，已经从月球延伸到火星；当我们从仰望璀璨的星空，到求索暗物质和引力波，甚至打量起太空中更深邃的未知区域时，为什么还要转过身来，把目光投向熟悉又灼烈的太阳？

　　在卫星升空前夕，荔枝新闻专访了南京大学天文与空间科学学院副教授、太阳双超卫星科学应用系统总设计师李川。　　

南京大学太阳双超卫星科学应用团队合影

来源：南京大学

　　天天见的太阳，是了解宇宙未知的窗口

　　太阳距我们约1.5亿公里，直径139万公里，是地球的107倍，质量是地球的33万倍。

　　这颗炙热的大火球，每时每刻都在发生氢、氦核聚变，为地球带来了光明和能量。　　

太阳与地球比例示意图
来源：欧洲航天局

　　“太阳，是所有恒星中离我们最近的一颗。”李川说，宇宙深处有那么多恒星，但是太过遥远，以人类目前的科技水平，还无法详细观测。

　　唯有太阳，与地球的距离恰到好处，让科学家们得以用高时空分辨率和高光谱分辨率，进行深入观察。

　　这个巨大的火球，像天然的“物理实验室”，源源不断释放出大量等离子体、产生超过地球磁场数千倍的强磁场。　　

历史上的太阳活动观测图
来源：百度百科

　　太阳上发生的活动，也可能在遥远的恒星上上演。所以人类对太阳的物理过程越了解，对宇宙的认识会更深刻。

　　比如，天体的磁场是怎么产生和演化的，又是如何释放能量的？

　　再比如宇宙中的高能辐射，究竟源自何处去往何方？

　　抬头可见的太阳，恰恰是探求这些太空奥秘的窗口。

　　这一次，我们要给太阳做“CT”

　　“羲和号”卫星，研究目标是太阳的低层大气，即光球层和色球层的动力学过程，以及太阳爆发活动的物理机制。

“羲和号”总体结构示意图

来源：南京大学官网

　　李川介绍，太阳的光球层是我们肉眼可见的部分，在光球层上面大约2000公里的范围内，则是太阳的色球层。

　　 “羲和号”卫星搭载了“Hα成像光谱仪”，专门观测光球和色球，并将实现国际首次太阳Hα波段光谱成像的空间探测。

　　太阳发出的光，本身就是电磁波，Hα是其中的一条谱线，而且它还是研究太阳活动在光球和色球响应时最好的谱线之一。　

卫星载荷舱布局及太阳Hα光谱成像仪（空间望远镜）示意图

来源：南京大学官网

　　请注意，Hα光谱成像不是为太阳拍照片，而是扫描成像。

　　李川打了个比方：“这就像是给太阳做CT，用一个很窄的小缝接受太阳全日面上某个区域的光谱，从左到右从上到下对太阳进行扫描。”

　　再经过技术处理，就可以得到太阳的全日面光谱数据——不仅要观测得细致，还能把太阳的“大脸”看全了。

　　通过对其中Hα谱线数据的分析，就可以发现太阳爆发时大气温度、速度等物理量的变化，从而研究太阳爆发的动力学过程和物理机制。

　　“羲和号”看得细看得清 还能看得稳

　　人类对太阳的观测可以追溯到上古时期，科学技术和生产力的发展，让人类的目光可以超越地球大气层，在太空中打量我们最熟悉的这颗恒星。

　　李川告诉记者，在地面进行太阳Hα光谱探测，因为大气和云层的干扰，视宁度不好，影响了成像质量。而“羲和号”卫星在太阳同步轨道上的观测，不仅没有上述的干扰，还不受地球上日夜交替的影响，观测更“尽兴”，成像质量也将提高几个数量级。　　

Hα波段范围内的全日面光谱成像（7月15日南京地面观测测试图）

对天文学家来说，这些画面包含着丰富的信息

来源：南大天文与空间科学学院

　　这个卫星除了搭载“太阳Hα光谱探测”设备，还拥有“双超平台”这个神器。

　　所谓“双超”，是指超高指向精度、超高稳定度。在双超平台上，卫星的载荷（相机、探测器等）无论是拍照还是扫描，都会更准、更稳。所以，“羲和号”卫星不仅能高质量地观测，还能为我国其它科学探测卫星探路，测试验证“双超平台”的技术指标和实际表现。

　　“羲和号”明年或将与“夸父”联手探日

　　“羲和号”卫星从2019年6月正式立项，到2021年10月发射升空，仅仅用了两年就完成了研制攻关。

　　包括南大在内，所有参与科研和生产的单位团结协作，克服各种技术上的难题，应对疫情防控带来的新困难，时间之紧，工作强度之大，不言而喻。　　

团队研讨会现场

来源：南京大学

　　卫星升空，对南京大学太阳双超卫星科学应用团队来说，更紧张的工作才刚刚开始。

　　卫星的“Hα成像光谱仪”，做一次全日面扫描仅需1分钟，而获得的数据将有16G，每天的观测数据将有5T。

　　这些海量的数据，将交由南大天文与空间科学学院成立的太阳科学数据中心，进行专项分析研究。

　　天文科学工作者们非常兴奋，特别是团队中的年轻学子。他们骄傲于自己生逢其时：国家的航天、电子、精密制造等领域的飞速进步，让他们可以用先进的探测卫星获取第一手科学数据。

　　记者还从国家航天局了解到：2022年，我国将根据另一太阳探测计划——“夸父”，发射天基太阳天文台。届时，“羲和”将和“夸父”联手，以连测互补的方式，对太阳进行更加全面的科学探测。　　

探测太阳和各种航天探索一样，将大大拓展中国人特别是青少年一代的视野

来源：视觉中国

　　李川最后说，太阳活动周期约11年，2021年至2022年是人类有纪录以来第25个太阳活动周期的开始，全世界又进入太阳研究新的高峰期。借助专门的探日卫星，未来中国的科学工作者可以更有底气地与全球科学界交流研究数据和成果，为人类科技探索贡献自己的智慧。

　　 “羲和号”这颗太阳双超卫星，英文名称为Chinese Hα Solar Explorer ，简称CHASE，正好是英文中“追”的意思。

　　2021年10月14日，“羲和号”卫星发射升空，“追日”而行，开启了中国人探索浩瀚宇宙的又一次“追梦”之旅。

　　（通讯员：南京大学/佘静  国家航天局张未、刘庆丰    本文系荔枝新闻专稿，拒绝删改）