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10月9日7時(shí)43分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功將“夸父一號(hào)”發(fā)射升空。圖為火箭升空瞬間。 這次任務(wù)也是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的第442次飛行。

10月9日7時(shí)43分，我國(guó)綜合性太陽探測(cè)專用衛(wèi)星“夸父一號(hào)”——先進(jìn)天基太陽天文臺(tái)(ASO-S)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，順利進(jìn)入預(yù)定軌道，開啟對(duì)太陽的探測(cè)之旅。

“夸父一號(hào)”主要用于太陽耀斑爆發(fā)和日冕物質(zhì)拋射與太陽磁場(chǎng)之間的因果關(guān)系等研究，并為空間天氣預(yù)報(bào)提供數(shù)據(jù)支持。這位“探秘者”有什么本領(lǐng)?將為人類帶回什么信息?記者走近衛(wèi)星首席科學(xué)家和研制團(tuán)隊(duì)，揭開“夸父一號(hào)”的五重“身份”。

空間“預(yù)警員”

“‘夸父一號(hào)’的核心科學(xué)目標(biāo)是‘一磁兩暴’，即太陽磁場(chǎng)，以及太陽上兩類最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象——太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射。”“夸父一號(hào)”衛(wèi)星首席科學(xué)家、中科院紫金山天文臺(tái)研究員甘為群說，將利用太陽活動(dòng)第25周峰年(預(yù)期在2024年到2026年左右)的契機(jī)，觀測(cè)、研究“一磁兩暴”的形成、相互作用及彼此關(guān)聯(lián)。

甘為群介紹，這樣的設(shè)計(jì)，既是為了更深入地研究太陽的核心物理現(xiàn)象，也是為了給人類當(dāng)好“預(yù)警員”。“夸父一號(hào)”依靠多個(gè)波段的探測(cè)，可以較為連續(xù)地觀測(cè)、追蹤太陽爆發(fā)的全過程，為影響人類航天、導(dǎo)航等高科技活動(dòng)的空間災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)提供支持。

磁場(chǎng)“偵察家”

磁場(chǎng)被稱為太陽物理中的“第一觀測(cè)量”，大部分的太陽活動(dòng)直接受太陽磁場(chǎng)的支配。

如果把指南針放在太陽上，會(huì)出現(xiàn)十分奇特的現(xiàn)象：在不同區(qū)域，指南針指向不同;即便同一區(qū)域，不同時(shí)間指南針的指向也不相同。之所以這樣，是因?yàn)樘柎艌?chǎng)遠(yuǎn)比地球磁場(chǎng)復(fù)雜得多。

“在太陽爆發(fā)時(shí)，‘夸父一號(hào)’上搭載的全日面矢量磁像儀，每18分鐘就可以對(duì)全日面磁場(chǎng)進(jìn)行一次高精度成像，有助于完整、準(zhǔn)確地記錄下太陽磁場(chǎng)的變化，進(jìn)而偵察、破解太陽能量釋放的一系列奧秘。”全日面矢量磁像儀載荷主任設(shè)計(jì)師章海鷹說。

觀察“多面手”

當(dāng)我們想象太陽，腦海中總會(huì)浮現(xiàn)出一個(gè)黃色的耀眼球體。實(shí)際上，太陽的“面貌”要豐富得多，它會(huì)釋放所有波長(zhǎng)的光。除了可以被人眼看見的可見光，還有波長(zhǎng)更短的伽馬射線、X射線、紫外線，以及波長(zhǎng)更長(zhǎng)的紅外線、射電波等。

要看清太陽的“真面目”，需要借助不同波段的望遠(yuǎn)鏡。“夸父一號(hào)”就是一個(gè)觀察太陽的多面手，它搭載的萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡和太陽硬X射線成像儀，可以從紫外線、可見光和X射線波段觀測(cè)太陽。據(jù)介紹，太陽硬X射線成像儀像是一個(gè)精密“復(fù)眼”，可以精準(zhǔn)捕捉來自太陽的X射線信息;萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡可以同時(shí)觀測(cè)全日面和2.5個(gè)太陽半徑內(nèi)的近日冕處萊曼阿爾法光。

科研“工作狂”

從地球上看，太陽東升西落，大約只有一半的“露臉”時(shí)間。而飛行在約720公里高的太陽同步晨昏軌道上的“夸父一號(hào)”，全年有96%以上的時(shí)間處于工作狀態(tài)，是個(gè)實(shí)打?qū)嵉?ldquo;工作狂”。

通常情況下，星上載荷每幾秒至幾分鐘成像一次，在太陽爆發(fā)期，能變?yōu)?秒內(nèi)成像1次，詳細(xì)記錄下太陽活動(dòng)的整個(gè)過程。甘為群介紹，“夸父一號(hào)”在全年的絕大部分時(shí)間可以24小時(shí)不間斷對(duì)日觀測(cè)。僅僅在每年5至8月，每天會(huì)有短暫時(shí)間進(jìn)入地球的陰影，“休息”最長(zhǎng)的一天也不超過18分鐘。

數(shù)據(jù)量“大師”

“夸父一號(hào)”總重約859公斤，在太陽探測(cè)衛(wèi)星中體型“中等”，但它是個(gè)吞吐數(shù)據(jù)的“大胃王”。“每天，它將積累和回傳約500GB數(shù)據(jù)，相當(dāng)于向地球發(fā)送幾萬幅太陽的‘高清大圖’。”衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)副總師黃宇說，如果算上處理和加工，每天產(chǎn)出的數(shù)據(jù)將“塞滿”一臺(tái)家用電腦的硬盤，這在全球的太陽探測(cè)衛(wèi)星中也屬于“第一梯隊(duì)”。

這些數(shù)據(jù)被接收、還原后，將被打包發(fā)送到位于中科院紫金山天文臺(tái)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析中心。未來4年衛(wèi)星在軌積累的數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在這里，并由科研人員“翻譯”成為可供科學(xué)研究的圖像和資料。