“夸父一號”發布首批太陽觀測科學圖像

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12月13日上午，我國綜合性太陽探測衛星“夸父一號”衛星發布首批科學圖像。

“夸父一號”自2022年10月9日成功發射以來，三臺有效載荷已在軌運行兩個月。此次公布的首批圖像正是兩個月間獲取的若干對太陽的科學觀測圖像。

兩個月來，“夸父一號”已經實現多項國內外首次，在軌驗證了“夸父一號”三臺有效載荷的觀測能力和先進性。

在軌兩月工作狀態正常

“夸父一號”全稱為“先進天基太陽天文臺”（ASO-S），是中國科學院空間科學二期先導專項研制發射的又一顆空間科學衛星，共有三臺有效載荷，分別是全日面矢量磁像儀（FMG）、太陽硬X射線成像儀（HXI）、萊曼阿爾法太陽望遠鏡（LST）。

“夸父一號”衛星系統總師、中科院微小衛星創新研究院諸成介紹，截至目前，除萊曼阿爾法太陽望遠鏡的子載荷萊曼阿爾法日冕儀（SCI）還未開機，其他設備均開機工作，工作狀態正常。

此外，諸成表示，衛星平臺和各載荷功能性能滿足設計要求，建立了高精度穩定姿態指向、穩定工作溫度環境、可靠星地測控和數據傳輸鏈路，并獲取穩定能源，有力保障了衛星在軌開展工作。

在軌測試期間觀測已實現多項首次

“在軌兩個月期間，‘夸父一號’按照既定計劃，開展了大量對太陽的在軌測試和觀測，實現了多項國內外首次。”甘為群說。

全日面矢量磁像儀實現了我國首次在空間開展太陽磁場觀測，已獲得的太陽局部縱向磁圖的質量達到國際先進水平，為聚焦“一磁兩暴”科學目標，實現高時間分辨、高精度的太陽磁場觀測奠定了良好的基礎。

FMG在軌觀測的局部單色像和磁圖（右邊）與懷柔地面全日面磁場望遠鏡對同一時間同一日面區域觀測的結果（左邊）對比。

FMG觀測到的2022年11月6日00:50:15UT局部縱向磁圖（右邊）與同一時間美國太陽動力學天文臺(SDO)的日震磁像儀(HMI)觀測結果（左邊）的對比。

“結果顯示，FMG的觀測效果遠遠好于地面望遠鏡；在反映局部縱向磁場細節上，FMG與國際上最先進的HMI/SDO幾乎完全一致。”甘為群說。

太陽硬X射線成像儀實現了我國首次太陽硬X射線成像，提供了地球視角目前唯一的太陽硬X射線圖像，圖像總體質量達到國際一流水平，為實現對太陽耀斑展開非熱輻射空間分布、時間結構、能譜特征觀測奠定了堅實的基礎。

HXI在2022年11月11日“雙11”觀測到的一個C級耀斑硬X射線成像與太陽動力學天文臺(SDO)的大氣成像儀(AIA)紫外1700圖像的比較。

HXI在11月11日觀測到的“雙11”系列耀斑的光變、硬X射線成像及與AIA/SDO的極紫外/紫外圖像的合成圖。

“從圖中可以清楚看到，硬X射線源的位置與紫外亮結構的位置在高空間分辨率下完美重合，特別值得注意的是，HXI具有對復雜源的成像能力，成像的可靠性得到了充分確認。”甘為群說。

萊曼阿爾法太陽望遠鏡共有三個子載荷，其中，太陽日面成像儀（SDI）國際首次在衛星平臺上獲得了萊曼阿爾法波段全日面像，對日珥的演化圖像清晰完整；另一個子載荷——太陽白光望遠鏡（WST）觀測到太陽邊緣上2個罕見的“白光耀斑”，萊曼阿爾法波段的觀測能力得到了驗證。

SDI/LST在2022年11月25日觀測到的爆發日珥。

WST/LST在11月7日觀測到1個白光耀斑，右邊紅色等值線為連續譜增強位置相對黑子的位置。

“這些結果表明LST上已開機的兩個載荷已經具備了科學觀測的能力，所得結果為隨后詳細研究日珥萊曼阿爾法波段演化及多波段診斷白光耀斑特征提供了寶貴的資料。”甘為群說。

他表示，隨著子載荷萊曼阿爾法太陽日冕儀開機對日冕物質拋射開展觀測，萊曼阿爾法太陽望遠鏡將在日冕物質拋射的日面形成和近日冕傳播觀測方面發揮不可替代的作用。

將實時共享觀測數據

按計劃“夸父一號”在軌測試共需4-6個月時間。甘為群介紹，“夸父一號”將繼續按照既定計劃開展并完成在軌測試，早日轉入在軌科學運行階段。

“在進入科學運行階段后，‘夸父一號’的數據連同數據分析軟件，將盡快對國內外同行實時開放。希望國內外同行能用這些數據實現共同的科學目標。”甘為群說。

他表示，目前，“夸父一號”數據中心正在建設過程中，最晚會在衛星發射半年后對外開放。按照科學衛星的國際慣例，“夸父一號”科學觀測運行團隊將在數據中心開放之前，在國際范圍組織召開數據使用培訓會，向國際同行解釋衛星的工作原理與數據構成等情況。

中科院空間科學二期先導專項負責人、中科院國家空間科學中心主任王赤表示，目前，我國太陽物理學界與相關工程部門正在開展未來太陽空間物理的發展規劃論證，擬分步實施太陽極軌探測，太陽黃道面探測（環日，L5／L4），太陽抵近探測“三步走”計劃，將從不同視角和距離觀測太陽，以解決諸如太陽磁場產生和演化及其與太陽活動的關系、太陽爆發的物理機制及其對空間天氣的影響這類重大科學和應用問題。

“夸父一號”衛星的科學目標瞄準“一磁兩暴”，即同時觀測太陽磁場和太陽上兩類最劇烈的爆發現象——耀斑和日冕物質拋射，研究它們的形成、演化、相互作用和彼此關聯，同時為空間天氣預報提供支持。

甘為群表示，“夸父一號”將充分發揮三臺有效載荷組合觀測的特色，加強國內外合作和數據開放共享工作，早日實現 “一磁兩暴”科學目標，為太陽活動第25周峰年觀測和研究做出有顯示度的中國貢獻。