探日计划的必要性
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发布时间：2022-12-07 03:02
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时间：2024-11-14 14:08
探日计划的必要性
探日计划的必要性，自古以来，人类对太阳充满了好奇，通过各种方式对其进行了观测和研究。中国目前已经制定了两个太阳探测计划：“羲和”和“夸父”。探日计划的必要性。
探日计划的必要性1
太阳是地球人类文明和经济社会发展最重要的环境影响因素，是万物生长的源泉。太阳是太阳系中最大的天体，距离地球约1.5亿公里（一个天文单位），是离地球最近、与人类关系最密切的恒星。大约在46亿年前，太阳在距离银河系中心约2.6万光年处，由星云在自身引力作用下坍塌凝聚而形成，太阳寿命大致为100亿年，目前正处于壮年期。太阳直径达139万公里，是地球的107倍，质量达2×10千克，是地球的33万倍，占整个太阳系总质量的99.87%。太阳是一颗时时刻刻发生氢、氦核聚变、发光发热的巨大恒星，为我们蓝色地球带来了光明与能量。
太阳对地球演化和人类文明发展的作用是不可或缺的。同时，太阳对地球的影响也是无所不在，主要体现在太阳爆发产生大量带电高能粒子，对地球电磁环境造成严重破坏，其中尤以太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射对地球电磁环境影响最为显著。太阳活动周期约11年，2021年至2022年是人类有记录以来第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。探测和研究太阳活动，提出应对措施，可以降低或规避对地球的不利影响。我国作为航天大国，及时开展太阳探测活动，十分必要，不能缺席。
人类太阳探测概况
自古以来，人类对太阳充满了好奇，通过各种方式对其进行了观测和研究。自上世纪60年代以来，随着航天技术的快速发展，全世界已发*70多颗太阳观测卫星，主要集中在美国、俄罗斯、日本等发达国家，主要聚焦太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射的观测研究。
日冕物质抛射从太阳喷发，来源NASA
由太阳动力学天文台在 131 埃光下拍摄，该图像突出显示了 1200 万开尔文的材料，来源： NASA/GSFC/SDO
太阳黑子存在于太阳光球表面，是磁场的聚集之处，太阳黑子的数量和位置每隔一段时间会发生周期性的变化。太阳耀斑是一种强烈的辐射爆炸，是太阳系中最激烈的局部区域的爆炸事件，它所辐射出的光的`波长横跨整个电磁波谱。日冕物质抛射是太阳释放能量的另一种形式，一次巨大的太阳爆发日冕物质抛射事件，可让数十亿吨的物质短时间内离开太阳，喷射到宇宙空间。近期典型的太阳探测器，如2006年10月美国发射的世界第一对孪生太阳观测卫星——日地关系观测平台，对太阳黑子爆发时进行了三维成像，帮助科学家们研究太阳周边环境以及太阳活动对整个太阳系造成的影响；2009年1月，俄罗斯发*“科罗纳斯”太阳探测卫星，探测太阳内部结构及太阳活动对地球气候、大气层及生物圈的影响；2018年美国“帕克”太阳探测器发射升空，近距离对太阳结构进行探测，获得了相当的成果。当前世界主要趋势是对太阳结构、磁场、黑子、耀斑、太阳大气等进行综合观测和抵近观测。
探日计划的必要性2
10月14日18时51分，我国在太原卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭，成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。
长征二号丁运载火箭一飞冲天。来源：中国航天科技集团
羲和为中国上古神话中的太阳女神与制定时历的女神，并以太阳母亲的形象为人们所认知。“羲和号”取义“效法羲和驭天马，志在长空牧群星”，象征中国对太阳探索的缘起与拓展。
这标志着我国正式步入“探日”时代！
“羲和号”将实现国际首次太阳Hα波段光谱成像的空间探测，填补太阳爆发源区高质量观测数据的空白，对我国空间科学探测及卫星技术发展有重要意义。
国际首次：在太空进行Hα谱线研究
“羲和号”的全称是太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星，运行于高度为517公里的太阳同步轨道，主要科学载荷为太阳空间望远镜。
Hα是研究太阳活动在光球和色球响应时最好的谱线之一，通过对该谱线的数据分析，可获得太阳爆发时的大气温度、速度等物理量的变化，有助于研究太阳爆发的动力学过程和物理机制。
太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。雷春鸣 摄；图片来源：国家航天科工局
国家航天局对地观测与数据中心主任、高分辨率对地观测重大专项工程总设计师赵坚表示，“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。
尤其值得注意的是，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于国外卫星数据。赵坚表示，“羲和”号发射成功，打破我国在此领域的被动局面。
国际首创：采用双超新技术卫星平台
“羲和”号采用了国际首创的超高指向精度、超高稳定度的“双超”卫星平台。
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2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、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。
两个太阳探索计划：“羲和”和“夸父”
中国目前已经制定了两个太阳探测计划：“羲和”和“夸父”。
“羲和”号是发射太阳Hα光谱探测与超高指向精度、超高稳定度卫星平台试验的科学技术试验卫星，实现我国太阳探测破冰之旅。羲和是中国上古神话中的太阳女神，是掌管时间和历法的太阳神，并以太阳母亲的形象为人们所认知。
“夸父”计划是研制发射先进天基太阳天文台卫星，对太阳进行科学观测，已纳入中国科学院先导计划。夸父源自《山海经》，夸父追日，最后化身为夸父山的传说广为人们所熟知。
太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。雷春鸣 摄；图片来源：国家航天科工局
赵坚介绍，两个计划经过多年的准备，正在拉开帷幕。
“羲和”号卫星重量508公斤，设计寿命3年，运行于517公里高度、倾角98度的太阳同步轨道，该轨道将经过地球的南北极，能够24小时连续的对太阳进行观测。
“夸父”计划天基太阳天文台卫星计划明年发射，也是运行于太阳同步轨道，轨道高度约700公里。
赵坚透露，我国正在论证后续太阳探测发展计划。
