探日計劃的必要性

探日計劃的必要性，自古以來，人類對太陽充滿了好奇，通過各種方式對其進行了觀測和研究。中國目前已經制定了兩個太陽探測計劃：“羲和”和“夸父”。探日計劃的必要性。

探日計劃的必要性1

太陽是地球人類文明和經濟社會發展最重要的環境影響因素，是萬物生長的源泉。太陽是太陽系中最大的天體，距離地球約1.5億公里（一個天文單位），是離地球最近、與人類關係最密切的恆星。大約在46億年前，太陽在距離銀河系中心約2.6萬光年處，由星雲在自身引力作用下坍塌凝聚而形成，太陽壽命大致爲100億年，目前正處於壯年期。太陽直徑達139萬公里，是地球的107倍，質量達2×10千克，是地球的33萬倍，佔整個太陽系總質量的99.87%。太陽是一顆時時刻刻發生氫、氦核聚變、發光發熱的巨大恆星，爲我們藍色地球帶來了光明與能量。

太陽對地球演化和人類文明發展的作用是不可或缺的。同時，太陽對地球的影響也是無所不在，主要體現在太陽爆發產生大量帶電高能粒子，對地球電磁環境造成嚴重破壞，其中尤以太陽黑子、耀斑和日冕物質拋射對地球電磁環境影響最爲顯著。太陽活動週期約11年，2021年至2022年是人類有記錄以來第25個太陽活動週期的開始，全世界又進入太陽研究新的高峯期。探測和研究太陽活動，提出應對措施，可以降低或規避對地球的不利影響。我國作爲航天大國，及時開展太陽探測活動，十分必要，不能缺席。

人類太陽探測概況

自古以來，人類對太陽充滿了好奇，通過各種方式對其進行了觀測和研究。自上世紀60年代以來，隨着航天技術的.快速發展，全世界已發射了70多顆太陽觀測衛星，主要集中在美國、俄羅斯、日本等發達國家，主要聚焦太陽黑子、耀斑和日冕物質拋射的觀測研究。

日冕物質拋射從太陽噴發，來源NASA

由太陽動力學天文臺在 131 埃光下拍攝，該圖像突出顯示了 1200 萬開爾文的材料，來源： NASA/GSFC/SDO

太陽黑子存在於太陽光球表面，是磁場的聚集之處，太陽黑子的數量和位置每隔一段時間會發生週期性的變化。太陽耀斑是一種強烈的輻射爆炸，是太陽系中最激烈的局部區域的爆炸事件，它所輻射出的光的波長橫跨整個電磁波譜。日冕物質拋射是太陽釋放能量的另一種形式，一次巨大的太陽爆發日冕物質拋射事件，可讓數十億噸的物質短時間內離開太陽，噴射到宇宙空間。近期典型的太陽探測器，如2006年10月美國發射的世界第一對孿生太陽觀測衛星——日地關係觀測平臺，對太陽黑子爆發時進行了三維成像，幫助科學家們研究太陽周邊環境以及太陽活動對整個太陽系造成的影響；2009年1月，俄羅斯發射了“科羅納斯”太陽探測衛星，探測太陽內部結構及太陽活動對地球氣候、大氣層及生物圈的影響；2018年美國“帕克”太陽探測器發射升空，近距離對太陽結構進行探測，獲得了相當的成果。當前世界主要趨勢是對太陽結構、磁場、黑子、耀斑、太陽大氣等進行綜合觀測和抵近觀測。

探日計劃的必要性2

10月14日18時51分，我國在太原衛星發射中心採用長征二號丁運載火箭，成功發射首顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和號”。

長征二號丁運載火箭一飛沖天。來源：中國航天科技集團

羲和爲中國上古神話中的太陽女神與制定時歷的女神，並以太陽母親的形象爲人們所認知。“羲和號”取義“效法羲和馭天馬，志在長空牧羣星”，象徵中國對太陽探索的緣起與拓展。

這標誌着我國正式步入“探日”時代！

“羲和號”將實現國際首次太陽Hα波段光譜成像的空間探測，填補太陽爆發源區高質量觀測數據的空白，對我國空間科學探測及衛星技術發展有重要意義。

國際首次：在太空進行Hα譜線研究

“羲和號”的全稱是太陽Hα光譜探測與雙超平臺科學技術試驗衛星，運行於高度爲517公里的太陽同步軌道，主要科學載荷爲太陽空間望遠鏡。

Hα是研究太陽活動在光球和色球響應時最好的譜線之一，通過對該譜線的數據分析，可獲得太陽爆發時的大氣溫度、速度等物理量的變化，有助於研究太陽爆發的動力學過程和物理機制。

太陽探測科學技術試驗衛星“羲和號”。雷春鳴 攝；圖片來源：國家航天科工局

國家航天局對地觀測與數據中心主任、高分辨率對地觀測重大專項工程總設計師趙堅表示，“羲和號”衛星在軌開展的相關試驗，是國際上第一次在太空進行Hα譜線研究，有望獲得有國際影響力的科學產出，將顯著提高我國在太陽物理領域的國際影響力。

尤其值得注意的是，我國在太陽觀測領域發表論文數量已居世界第二位，但是使用的數據均來自於國外衛星數據。趙堅表示，“羲和”號發射成功，打破我國在此領域的被動局面。

國際首創：採用雙超新技術衛星平臺

“羲和”號採用了國際首創的超高指向精度、超高穩定度的“雙超”衛星平臺。

與傳統衛星平臺相比，“羲和”號衛星平臺的指向精度、姿態穩定度均提高了2個數量級。

同時，“羲和”號衛星還將在軌驗證無線能源傳輸、艙間無線通信、艙間激光通信、原子鑑頻太陽導航儀等多項新技術和新產品。

“羲和”號高性能技術衛星平臺在軌試驗成功後，是世界上首次將磁懸浮技術在航天器上進行工程應用，將大幅提升我國空間觀測技術水平。

兩個太陽探索計劃：“羲和”和“夸父”

中國目前已經制定了兩個太陽探測計劃：“羲和”和“夸父”。

“羲和”號是發射太陽Hα光譜探測與超高指向精度、超高穩定度衛星平臺試驗的科學技術試驗衛星，實現我國太陽探測破冰之旅。羲和是中國上古神話中的太陽女神，是掌管時間和曆法的太陽神，並以太陽母親的形象爲人們所認知。

“夸父”計劃是研製發射先進天基太陽天文臺衛星，對太陽進行科學觀測，已納入中國科學院先導計劃。夸父源自《山海經》，夸父追日，最後化身爲夸父山的傳說廣爲人們所熟知。

太陽探測科學技術試驗衛星“羲和號”。雷春鳴 攝；圖片來源：國家航天科工局

趙堅介紹，兩個計劃經過多年的準備，正在拉開帷幕。

“羲和”號衛星重量508公斤，設計壽命3年，運行於517公里高度、傾角98度的太陽同步軌道，該軌道將經過地球的南北極，能夠24小時連續的對太陽進行觀測。

“夸父”計劃天基太陽天文臺衛星計劃明年發射，也是運行於太陽同步軌道，軌道高度約700公里。

趙堅透露，我國正在論證後續太陽探測發展計劃。