ASO-S卫星:未来在720公里之上遥望太阳

  在距离地球1.5亿公里的太空中,有一颗时时刻刻都在发光发热的巨大恒星,它放射着的耀眼光芒,穿透大气,为地球带来了光明与热量,它就是太阳。

  太阳是与人类关系最密切的恒星,也是唯一一颗可以详细研究的恒星,研究太阳磁场、太阳耀斑和日冕物质抛射(一磁两暴)具有重要的科学和实际意义。

  继“探月”“探火”之后,我国“探日”正在提上日程。目前,我国第一颗综合性太阳探测卫星——先进天基太阳天文台(ASO-S),即将进入正样研制阶段。这意味着,卫星的工程样机研制已经接近完成,再经过1年左右的正样研制,ASO-S可望于2022年发射升空,届时将详细记录第25个太阳活动周的“太阳风暴”,并及时预报太阳爆发对地球的可能影响。

  据了解,目前ASO-S卫星工程样机研制即将完成,即卫星已经从图纸做成了产品。工程样机将进行一系列的实验,其中最重要的就是环境模拟实验,模拟它在天上工作,模拟遥感遥测等全套工作流程。计划2022年上半年择机发射。

  “之所以选择在2022年发射,跟太阳活动周期有关。”研发人员介绍,2021年到2022年正处于第25个太阳活动周期的开始阶段,随着太阳周期的开始,太阳黑子越来越多,太阳磁场会越来越强,太阳的爆发就会增加,达到一个峰值。这个峰值可能在2024年到2026年之间。

  “太阳探测卫星预计工作时长为4年。”研发人员表示,这样就可以覆盖一个从开始到峰值的较为完整的太阳周期,从而获得尽可能多的观测样本。

  ASO-S上天后,将在距离地表720公里的轨道上工作。为何选择这个距离?

  据介绍,硬X射线成像仪原则上要求轨道低一点,日冕仪又要求轨道高一点,研发人员做过轨道优化设计,论证出720公里比较合适。这样的轨道设计还能够满足差不多一天24小时连续观测太阳。

  “太阳研究与人类生活密切相关。”肖勇说,一旦太阳“发威”,太阳耀斑和日冕物质抛射产生的磁云会裹挟着大量带电高能粒子,直奔地球而来。对地球环境,尤其是与现代生活息息相关的电磁环境造成严重破坏。

  其中,最狂暴的现象是“太阳风暴”。发生太阳风暴时,巨大的耀斑、壮观的日珥爆发、大量的日冕物质抛射都将如期而至。

  ASO-S项目在研究“一磁两暴”自然规律的同时,也会及时预报太阳爆发对地球的影响。据计算,一旦发生日冕物质抛射等爆发活动,科学家可以至少提前40个小时得到信息,就像地球上的天气预报一样,及时预警,做出防护举措,以避免人类生存环境受到破坏。

  “毫无疑问,太阳是一颗充满奥秘的星球,人类对它的探索会长期持续下去。探日是一个规模宏大的工程,必将有众多探测器前赴后继飞往太阳。”肖勇表示,正因为有了它们,人类了解太阳和日地之间空间环境的步伐才能够前所未有地加速。(河北日报记者王璐丹)


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