庹艺倩 科技日报记者 付毅飞
8月30日，国家航天局在京发布我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”探日成果。
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发布会现场。图片来源：国家航天局
高分专项总设计师兼副总指挥、国防科工局重大专项工程中心主任赵坚说，“羲和号”成功发射近一年来，国家航天局组织航天科技集团、南京大学等工程任务团队，开展卫星平台超高指向精度、超高稳定度技术试验300余次，太阳光谱成像1000余次，圆满完成了该卫星在轨测试和试验工作，取得了重要科研成果，创下5个国际首次。
其中包括，在国际上首次实现了对太阳Hα（氢阿尔法）波段的光谱扫描成像，记录了太阳活动在光球层和色球层的响应过程，通过一次扫描，可获取376个波长位置的太阳图像，不同波长对应了光球和色球不同层次的太阳大气。
“羲和号”全日面Ha波段光谱扫描成像。图片来源：南京大学
国际首次在轨获取太阳Hα谱线、SiⅠ（中性硅原子，读“硅一”）和FeⅠ（中性铁原子，读“铁一”）谱线，得到了完整的谱线轮廓。“羲和号”卫星首席科学家丁明德表示，根据这些谱线的精细结构，可反演出高精度的全日面色球和光球多普勒速度场，发生在太阳大气中的活动可被详细记录到，进而研究太阳活动的物理过程。
全日面光球多普勒速度场。图片来源：南京大学
全日面色球多普勒速度场。图片来源：南京大学
除了科学探测成果，在新型卫星技术试验方面，“羲和号”在国际上首次实现了主从协同非接触“双超”（超高指向精度、超高稳定度）卫星平台技术在轨性能验证及工程应用。
“羲和号”。图片来源：中国航天科技集团八院
“羲和号”卫星系统总指挥陈建新表示，在太空中卫星载荷一次微小的振动，都会使成像效果差之毫厘、谬以千里。“双超”卫星平台打破传统卫星平台微振动“难测、难控”的技术瓶颈，采用磁浮控制技术，将平台与载荷的物理接触彻底隔绝，确保载荷成像不受平台扰动的影响，让其拍照“更稳、更准”，将我国卫星平台的姿态控制水平提升了1至2个数量级，达到国际先进水平。
此外，“羲和号”在国际上首次实现了太阳空间Hα谱线成像仪在轨应用，光谱分辨率优于0.0024纳米；国际首次实现了在轨高精度原子鉴频太阳测速导航仪在轨验证，测速精度优于2米/秒。
“这些重要成果，有望在将来的对地观测、空间科学探测等新一代航天任务中得到广泛应用，应用前景广阔。”赵坚说。
“羲和号”全称太阳Hɑ光谱探测与双超平台科学技术试验卫星，是我国“十三五”重点规划的首颗太阳探测科学与技术试验卫星，于2021年10月14日发射升空，运行于平均高度为517公里的太阳同步轨道。目前该卫星每天都在按照既定任务计划开展科学观测，已经观测到了近百个太阳爆发活动，相关研究工作正在开展，相关科学数据已向全球开放共享。
“羲和号”效果图。图片来源：中国航天科技集团八院
赵坚表示，太阳探测是空间科学发展的重要领域，我国目前已经制定了两个太阳探测计划，除了已经发射的“羲和号”，还有“先进天基太阳天文台”计划。
“先进天基太阳天文台”是中科院先导专项规划的一颗太阳综合观测卫星，以“一磁两暴”为科学目标，对太阳耀斑、日冕物质抛射和全日面矢量磁场开展观测，研究“一磁两暴”的起源、相互作用及彼此关联，为严重影响人类正常生活的空间灾害性天气预报提供支持，计划今年10月发射。
此外，国家航天局已组织相关单位提出了日地L5点太阳探测、太阳极轨探测、太阳抵近探测等一系列任务规划，将对太阳进行全方位立体探测，进一步深入认识太阳活动的起源和演化，为推动人类科学文明的发展贡献力量。
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