夸父逐日神話出處(夸父逐日神話傳說(shuō))

火箭發(fā)射圖片酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心供圖

夸父朱日是無(wú)數(shù)中國(guó)人從小就熟悉的神話。如今，神話正在成為現(xiàn)實(shí)?！袊?guó)太陽(yáng)綜合探測(cè)衛(wèi)星先進(jìn)天基太陽(yáng)觀測(cè)站“夸父一號(hào)”正試圖揭開(kāi)太陽(yáng)之謎！

“自20世紀(jì)60年代以來(lái)，世界航天強(qiáng)國(guó)已發(fā)射了六十七十顆太陽(yáng)探測(cè)相關(guān)衛(wèi)星，但我國(guó)在專用太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星方面卻一直缺席。雖然我國(guó)的太陽(yáng)物理科學(xué)論文在世界上名列前茅，但我們確實(shí)不好意思他說(shuō)他在太陽(yáng)物理學(xué)方面一直走在世界前列?！薄翱涓敢惶?hào)”首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員甘維群表示，“現(xiàn)在，我們可以自豪地說(shuō)，‘夸父一號(hào)’將實(shí)現(xiàn)我國(guó)太陽(yáng)衛(wèi)星的實(shí)現(xiàn)探測(cè)的跨越式突破！我們將為太陽(yáng)研究做出更多原創(chuàng)貢獻(xiàn)！”

三個(gè)“國(guó)際首次”瞄準(zhǔn)太陽(yáng)“一磁兩暴”

大約46億年前，在距銀河系中心約光年的旋臂中，分子云在自身重力作用下開(kāi)始塌縮，逐漸形成太陽(yáng)。太陽(yáng)是我們的“母星”，地球上的一切生產(chǎn)生活都與太陽(yáng)息息相關(guān)，但它偶爾的“小脾氣”也會(huì)給我們帶來(lái)障礙。——太陽(yáng)風(fēng)暴將“將巨大的物質(zhì)和能量射流”吹向近地空間，會(huì)對(duì)地球磁層、電離層、中高層大氣等地球空間環(huán)境造成強(qiáng)烈擾動(dòng)，從而影響人類活動(dòng)。

太陽(yáng)活動(dòng)有周期性變化，平均周期為11年。太陽(yáng)黑子數(shù)量達(dá)到最多的年份稱為太陽(yáng)活動(dòng)高峰年，也就是太陽(yáng)活動(dòng)最強(qiáng)烈的時(shí)候。據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè)，2024年至2025年左右將是太陽(yáng)活動(dòng)第25個(gè)高峰年。甘維群說(shuō)：“我們選擇在這個(gè)時(shí)候發(fā)射夸父一號(hào)，是為了更好地了解太陽(yáng)。它的設(shè)計(jì)壽命不少于4年，基本可以覆蓋太陽(yáng)峰值年的最大時(shí)段，這對(duì)我們來(lái)說(shuō)非常重要。”這對(duì)于科學(xué)研究和實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星科學(xué)目標(biāo)非常有益。”

“夸父一號(hào)”的科學(xué)目標(biāo)是“一個(gè)磁場(chǎng)、兩次劇烈爆炸”。甘偉群說(shuō)：“這個(gè)詞是專門(mén)為這顆衛(wèi)星提出的。‘磁’指的是磁場(chǎng)，‘兩次爆發(fā)’指的是太陽(yáng)上最猛烈的兩種爆炸現(xiàn)象，——耀斑和日冕物質(zhì)拋射。我們要去研究這三者之間的關(guān)系，即磁場(chǎng)與耀斑的關(guān)系、磁場(chǎng)與日冕物質(zhì)拋射的關(guān)系、日冕物質(zhì)拋射與耀斑的關(guān)系；研究它們的形成、演化、相互作用以及可能的因果聯(lián)系，同時(shí)提供空間天氣預(yù)警支持?！?/p>

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，“夸父一號(hào)”從概念提出到有效載荷開(kāi)發(fā)再到系統(tǒng)集成，做出了許多原始創(chuàng)新。甘維群將其概括為三個(gè)國(guó)際第一：國(guó)際上首次將“一磁暴兩暴”作為衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)并配置了相應(yīng)的載荷組合；世界上首次在近地衛(wèi)星上測(cè)量了全表面矢量磁場(chǎng)和太陽(yáng)輻射。同時(shí)觀測(cè)耀斑、太陽(yáng)表面形成和日冕物質(zhì)拋射的近日冕傳播的非熱輻射成像；世界首次在萊曼阿爾法譜線波段實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)全表面和近日冕表面的無(wú)縫同步成像觀測(cè)。

三大載荷“無(wú)間斷”觀測(cè)太陽(yáng)

“夸父一號(hào)”重約859公斤，進(jìn)入軌道后尺寸為2105毫米9184毫米2456毫米。在這樣的空間里，科學(xué)家們妥善安置了三個(gè)主要有效載荷，使“夸父一號(hào)”具有強(qiáng)大的能力：全太陽(yáng)矢量磁成像儀（FMG）、萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡（LST）和硬X射線成像儀（HXI），分別觀測(cè)太陽(yáng)磁場(chǎng)、日冕物質(zhì)拋射和太陽(yáng)耀斑。

“每種樂(lè)器都有自己的特點(diǎn)?！薄翱绺敢惶?hào)”衛(wèi)星系統(tǒng)總工程師、中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研究員朱成表示：

——全盤(pán)矢量磁成像儀跟蹤太陽(yáng)活動(dòng)的來(lái)源。FMG的測(cè)量目標(biāo)是太陽(yáng)光球磁場(chǎng)。它獲得的矢量磁場(chǎng)數(shù)據(jù)不僅可以幫助我們深入了解耀斑和日冕物質(zhì)拋射過(guò)程中的能量積累、觸發(fā)、釋放和傳輸機(jī)制，還可以幫助我們更準(zhǔn)確地研究太陽(yáng)爆發(fā)。主動(dòng)預(yù)報(bào)模型為更準(zhǔn)確的空間天氣預(yù)報(bào)提供了觀測(cè)基礎(chǔ)。

——萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡，太陽(yáng)觀測(cè)的新窗口。LST有效載荷由三個(gè)儀器組成。它將在萊曼阿爾法和白光波段對(duì)整個(gè)太陽(yáng)表面和日冕附近進(jìn)行成像觀測(cè)。其主要科學(xué)任務(wù)是觀測(cè)日冕物質(zhì)拋射和耀斑等劇烈的太陽(yáng)噴發(fā)，并提供太空天氣信息。該預(yù)測(cè)得到了內(nèi)日冕觀測(cè)數(shù)據(jù)的支持。萊曼阿爾法波段LST有效載荷的觀測(cè)將填補(bǔ)該波段從全太陽(yáng)到內(nèi)日冕連續(xù)觀測(cè)的國(guó)際空白。

——硬X射線成像儀，凝視寧?kù)o面紗下的風(fēng)暴。HXI由三個(gè)結(jié)構(gòu)獨(dú)立的機(jī)器組成：準(zhǔn)直器、熱量計(jì)和電控箱，分別相當(dāng)于相機(jī)中的鏡頭、CCD和控制系統(tǒng)。HXI的主要科學(xué)目標(biāo)是對(duì)30keV至200keV能量范圍內(nèi)太陽(yáng)耀斑的硬X射線輻射進(jìn)行能譜和成像觀測(cè)。它是唯一已知的高能太陽(yáng)成像儀器，可以在第25個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周期的高峰年提供地球視角的觀測(cè)。對(duì)于研究耀斑非熱輻射源的形成演化機(jī)制以及粒子加速過(guò)程具有極其重要的意義。

“夸父一號(hào)”的軌道選擇也有自己的秘密。朱成說(shuō)：“選擇720公里高的黎明和黃昏太陽(yáng)同步軌道，為硬地提供了低粒子背景的良好環(huán)境。一年中只有三個(gè)月左右有短暫的地球陰影，其余時(shí)間陽(yáng)光充足的時(shí)候，可以進(jìn)行連續(xù)長(zhǎng)期的太陽(yáng)觀測(cè)?！?/p>

在太陽(yáng)物理研究中，作出更多原創(chuàng)性重大貢獻(xiàn)

“夸父一號(hào)”每天可以為科學(xué)家提供500GB的科學(xué)數(shù)據(jù)，供科學(xué)家進(jìn)行太陽(yáng)物理研究?！翱涓敢惶?hào)”科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)總工程師、中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員李輝表示：“‘夸父一號(hào)’衛(wèi)星發(fā)射后，將經(jīng)歷在軌測(cè)試期間，測(cè)試正常后將按照國(guó)際慣例發(fā)射，實(shí)時(shí)免費(fèi)向全球相關(guān)領(lǐng)域科研人員開(kāi)放。

世界上有數(shù)十顆專門(mén)或相關(guān)的太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星。近年來(lái)，我國(guó)發(fā)射了我國(guó)首顆太陽(yáng)探測(cè)科技實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“羲和”號(hào)，美國(guó)也發(fā)射了“帕克”太陽(yáng)探測(cè)器。中國(guó)有必要發(fā)射全新的太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星嗎？

甘偉群的回答是：當(dāng)然！

甘維群解釋說(shuō)，“帕克”是一顆飛近太陽(yáng)進(jìn)行觀測(cè)的衛(wèi)星?！斑@也意味著它將受到非常強(qiáng)的熱輻射，無(wú)法對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行直接成像觀測(cè)。因此，‘帕克’只能進(jìn)行局部探測(cè)?！碧?yáng)大氣中的粒子、磁場(chǎng)、太陽(yáng)風(fēng)和其他太陽(yáng)環(huán)境。而夸父一號(hào)則直接“看”太陽(yáng)，利用遙感觀測(cè)太陽(yáng)，并對(duì)太陽(yáng)成像。就科學(xué)目標(biāo)而言，它與帕克是相同的科學(xué)目標(biāo)。不一致的東西可以互相補(bǔ)充。”

“羲和”號(hào)是一顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。其主要目標(biāo)是對(duì)——衛(wèi)星平臺(tái)的“雙超”平臺(tái)進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證。甘維群介紹，“夸父一號(hào)”衛(wèi)星是專門(mén)為太陽(yáng)觀測(cè)而提出的，是完全以科學(xué)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的空間科學(xué)衛(wèi)星計(jì)劃。因此，這顆衛(wèi)星被稱為“空間科學(xué)衛(wèi)星”，與“羲和”號(hào)不同。此外，“羲和”與“夸父一號(hào)”在科學(xué)目標(biāo)、觀測(cè)對(duì)象、觀測(cè)波段等方面也有所不同。

“據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年前后，我國(guó)在太陽(yáng)物理領(lǐng)域發(fā)表的論文總數(shù)位居世界第二。但我們寫(xiě)論文所用的觀測(cè)數(shù)據(jù)大部分來(lái)自國(guó)際太陽(yáng)衛(wèi)星?！备示S群說(shuō)：“正是在這樣的背景下，我們?cè)?011年提出了先進(jìn)天基太陽(yáng)觀測(cè)衛(wèi)星項(xiàng)目?，F(xiàn)在，一切都準(zhǔn)備好了，我們看看中國(guó)吧！”

（光明日?qǐng)?bào)北京10月9日電光明日?qǐng)?bào)記者齊芳）