大約在46億年前，在距離銀河系中心約2.6萬光年處的螺旋臂上，一團(tuán)分子云開始在自身的引力作用下坍縮，逐漸形成了太陽。

太陽，是與我們關(guān)系最密切的一顆恒星，人類就生活在由太陽這顆恒星所控制的太陽系內(nèi)生活。雖然它為我們帶來了光明和溫暖，但也會對地球產(chǎn)生重大影響。

“夸父逐日”“羲和浴日”……從古老的傳說開始到現(xiàn)在，人們在逐漸認(rèn)識太陽。10月9日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丁運(yùn)載火箭發(fā)射成功的先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星（ASO-S衛(wèi)星），就是一顆專門用于研究太陽的航天器，它將進(jìn)一步助力我國展開對太陽這顆炙熱恒星的探測。

ASO-S衛(wèi)星示意圖

擁有多個國際首次

自上世紀(jì)60年代以來，人類已經(jīng)發(fā)射了70多顆與太陽探測相關(guān)的衛(wèi)星，而我國在太陽探測衛(wèi)星方面長期缺席。

隨著綜合國力的不斷增強(qiáng)和國家對空間科學(xué)的重視，我國太陽空間觀測的發(fā)展迎來機(jī)遇期，雖起步晚，但發(fā)展快。2021年7月5日，風(fēng)云三號E星發(fā)射升空，首次搭載了太陽X-EUV成像儀；2021年10月14日，“羲和號”成功發(fā)射，成為國內(nèi)首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)實驗衛(wèi)星；而先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星則是我國首顆綜合性太陽觀測專用衛(wèi)星。

先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星是我國太陽物理界在2011年自主提出的太陽空間探測計劃衛(wèi)星方案。它的成功發(fā)射，將實現(xiàn)我國太陽衛(wèi)星探測領(lǐng)域的進(jìn)一步突破。

先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星擁有多個“國際首次”——國際上首次以“一磁兩暴”（太陽磁場、太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射）作為衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)并配置相應(yīng)的載荷組合；國際上首次在一顆衛(wèi)星平臺上對全日面矢量磁場、太陽耀斑非熱輻射成像，同時觀測日冕拋射物質(zhì)的日面形成和近日冕傳播；國際上首次在萊曼阿爾法波段實現(xiàn)全日面和近日冕同時觀測。

據(jù)公開資料顯示：先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)是研究耀斑與日冕拋射物質(zhì)的相互關(guān)系和形成規(guī)律；研究耀斑爆發(fā)和日冕拋射物質(zhì)與太陽磁場之間的因果關(guān)系；研究太陽爆發(fā)能量的傳輸機(jī)制及動力學(xué)特征；探索太陽爆發(fā)，為我國空間天氣預(yù)報提供支持。

為獲得盡可能多的觀測時間，先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星采用了高度720公里左右、周期約99分鐘的太陽同步晨昏軌道。這樣的軌道只有在每年5月中旬到8月共約2.5個月的時間存在陰影，而且每軌最長陰影時間不超過18分鐘。

太陽活動呈周期性變化，周期平均為11年，太陽黑子是太陽活動的重要標(biāo)志。在一個活動周期開始后，太陽黑子數(shù)量逐漸增多，太陽活動加劇，太陽黑子數(shù)量達(dá)到最多的年份，稱為太陽峰年。太陽活動第25周峰年預(yù)計在2024年到2025年左右出現(xiàn)。

為此，先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星計劃以太陽活動第25周峰年作為契機(jī)，詳細(xì)記錄該時間段的太陽風(fēng)暴。屆時，圍繞先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星的觀測結(jié)果的研究將成為國際熱點(diǎn)，科學(xué)家在研究太陽活動規(guī)律的同時，及時預(yù)報太陽暴發(fā)對人類的影響，以造福全人類。

“六邊形戰(zhàn)士”

盡管太陽距離地球約1.5億公里，但一旦太陽“發(fā)威”，耀斑和日冕物質(zhì)拋射產(chǎn)生的磁云會裹挾著大量帶電高能粒子，直奔地球而來，對地球環(huán)境，尤其是與人們生活息息相關(guān)的電磁環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。

2003年的萬圣節(jié)期間，太陽不甘寂寞充當(dāng)了一次“搗蛋鬼”的角色，結(jié)結(jié)實實給地球搗了一次亂，使歐美的GOES、ACE、SOHO和WIND等一系列科學(xué)衛(wèi)星都遭受到不同程度的損害，導(dǎo)致全球衛(wèi)星通信受到干擾，GPS全球定位系統(tǒng)受到影響，定位精度出現(xiàn)了偏差，致使地面和空間一些需要即時通信和定位的交通系統(tǒng)遭到不同程度癱瘓。這次太陽事件也被稱為“萬圣節(jié)風(fēng)暴”。

不僅如此，今年夏天以來，我國很多地區(qū)都出現(xiàn)罕見的持續(xù)高溫天氣，江西、湖南、重慶等地的旱情尤為嚴(yán)重。這也引發(fā)大家的疑問與討論，其中部分話題就指向了近期頻繁的太陽活動。

為了避免人類生存環(huán)境遭受影響，研究和預(yù)報太陽的爆發(fā)活動成了必不可少的事情。據(jù)計算，一旦發(fā)生太陽耀斑、日冕物質(zhì)拋射等爆發(fā)活動，科學(xué)家可以至少提前40個小時得到信息，從而及時做出相關(guān)的防護(hù)舉措，以避免對人類生存環(huán)境造成破壞。這正是先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星的使命。

先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星配置了3臺載荷，它們分別是全日面矢量磁像儀、萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡和硬X射線成像儀。

3臺載荷各具特色。例如全日面矢量磁像儀，其時間分辨率相對較高；硬X射線成像儀比國際同類儀器探頭數(shù)目要多，有99個探測器；萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡則不僅能進(jìn)行內(nèi)日冕觀測，同時萊曼阿爾法譜線本身又是一個新的觀測波段窗口。

ASO-S衛(wèi)星示意圖

3臺載荷作用極大。以空間天氣監(jiān)測預(yù)警為例，科研人員可以通過全日面矢量磁像儀的磁場數(shù)據(jù)分析太陽耀斑發(fā)生的概率；通過萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)研究耀斑與日冕物質(zhì)拋射的關(guān)系；通過硬X射線成像儀對日冕物質(zhì)拋射的觀測，可預(yù)測其到達(dá)地球的時間和影響，以便相關(guān)部門及時采取應(yīng)對措施。

更重要的是，先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星將為國際太陽物理學(xué)研究提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)——太陽矢量磁場、視向速度、白光和萊曼阿爾法全日面及內(nèi)日冕圖像、硬X射線流量、能譜和成像數(shù)據(jù)，因此也被科研人員稱為“六邊形戰(zhàn)士”。

據(jù)了解，先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星投入使用后，每天將產(chǎn)生大約500GB的探測數(shù)據(jù)，衛(wèi)星獲取的全部科學(xué)數(shù)據(jù)和分析軟件將面向全球用戶開放共享，共同實現(xiàn)該衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)。（中國航天報記者 劉巖）