“效法羲和馭天馬，志在長(zhǎng)空牧群星”，我們?nèi)祟?lèi)總是有很多的好奇心，總是保持著探究未知事物的熱情，懷揣著對(duì)于深空對(duì)于宇宙的美好幻想，我們?nèi)祟?lèi)造訪月球，探索火星，而這一次，我們的征程，是太陽(yáng)。2021年10月14日，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功發(fā)射首顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”。該星將實(shí)現(xiàn)國(guó)際首次太陽(yáng)Hα波段光譜成像的空間探測(cè)，填補(bǔ)太陽(yáng)爆發(fā)源區(qū)高質(zhì)量觀測(cè)數(shù)據(jù)的空白，提高我國(guó)在太陽(yáng)物理領(lǐng)域研究能力，標(biāo)志著我國(guó)正式步入“探日”時(shí)代。考試的過(guò)程中也可能會(huì)涉及與這次的探日工程相關(guān)的題目。那么接下來(lái)，就來(lái)了解一些關(guān)于“羲和號(hào)”，關(guān)于探日時(shí)代的相關(guān)知識(shí)。
一、基本內(nèi)容
(一)簡(jiǎn)介(它是誰(shuí))
“羲和號(hào)”的全稱(chēng)是太陽(yáng)Hα光譜探測(cè)與雙超平臺(tái)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，運(yùn)行于高度為517公里的太陽(yáng)同步軌道，主要科學(xué)載荷為太陽(yáng)空間望遠(yuǎn)鏡。
Hα是研究太陽(yáng)活動(dòng)在光球和色球響應(yīng)時(shí)最好的譜線之一，通過(guò)對(duì)該譜線的數(shù)據(jù)分析，可獲得太陽(yáng)爆發(fā)時(shí)的大氣溫度、速度等物理量的變化，有助于研究太陽(yáng)爆發(fā)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程和物理機(jī)制。
(二)工作任務(wù)(它去做什么)
衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間，將觀測(cè)太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射的光球及色球表現(xiàn)，探究太陽(yáng)爆發(fā)的源區(qū)動(dòng)態(tài)特性和觸發(fā)機(jī)制，同時(shí)探測(cè)太陽(yáng)暗條形成和演化過(guò)程的色球表現(xiàn)，揭示其與太陽(yáng)爆發(fā)的內(nèi)在聯(lián)系，還將獲取全日面Hα波段多普勒速度分布，研究太陽(yáng)低層大氣動(dòng)力學(xué)過(guò)程，為解決“太陽(yáng)爆發(fā)由里及表能量傳輸全過(guò)程物理模型”等科學(xué)問(wèn)題提供重要支撐。
事實(shí)上，羲和號(hào)的任務(wù)就是先替我們?nèi)タ纯刺?yáng)。517公里高空的晨昏太陽(yáng)同步軌道上，510公斤的“羲和號(hào)”打量著太陽(yáng)。通過(guò)超高指向精度和超高穩(wěn)定度的雙超平臺(tái)，裝載Hα成像光譜儀的“羲和號(hào)”可以較好地通過(guò)兩種方式觀測(cè)太陽(yáng)：白光連續(xù)譜成像和光譜掃描成像：
在白光連續(xù)譜成像模式下，可以獲得全日面像，如按下手機(jī)快門(mén)拍照一樣簡(jiǎn)單。
在光譜掃描成像模式下，“羲和號(hào)”搭載的Hα成像光譜儀通過(guò)對(duì)太陽(yáng)全日面掃描，歷時(shí)約46秒，可以獲得4600多條光譜，每條光譜都可以被復(fù)原成一張日面像。
(三)探測(cè)緣由(為什么要去)
太陽(yáng)目前正處于壯年期(壽命約100億年)，是一顆時(shí)時(shí)刻刻發(fā)生氫、氦核聚變、發(fā)光發(fā)熱的巨大恒星，為我們藍(lán)色地球帶來(lái)了光明與能量，是地球萬(wàn)物生長(zhǎng)的源泉。
太陽(yáng)對(duì)地球演化和人類(lèi)文明發(fā)展的作用是不可或缺的，同時(shí)太陽(yáng)對(duì)地球的影響也是無(wú)所不在，主要體現(xiàn)在太陽(yáng)爆發(fā)產(chǎn)生大量帶電高能粒子，對(duì)地球電磁環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，其中尤以太陽(yáng)黑子、耀斑和日冕物質(zhì)拋射對(duì)地球電磁環(huán)境影響最為顯著。探測(cè)和研究太陽(yáng)活動(dòng)，提出應(yīng)對(duì)措施，可以降低或規(guī)避對(duì)地球的不利影響。
太陽(yáng)活動(dòng)周期約11年，2021-2022年是人類(lèi)有記錄以來(lái)的第25個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周期的開(kāi)始，全世界又進(jìn)入太陽(yáng)研究新的高峰期。我國(guó)作為航天大國(guó)，及時(shí)開(kāi)展太陽(yáng)探測(cè)活動(dòng)，十分必要，不能缺席。
(四)先進(jìn)技術(shù)(它憑什么探日)
國(guó)際首創(chuàng)的“雙超”新技術(shù)衛(wèi)星平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了載荷在軌指向的超高精度和超高穩(wěn)定度控制，“羲和號(hào)”衛(wèi)星平臺(tái)采用“動(dòng)靜隔離非接觸”總體設(shè)計(jì)新方法，將平臺(tái)艙與載荷艙物理隔離，阻斷平臺(tái)艙微振動(dòng)對(duì)載荷工作的影響，與目前同等慣量的衛(wèi)星平臺(tái)相比提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，業(yè)內(nèi)稱(chēng)之為“雙超”平臺(tái)。
同時(shí)，這也是世界上首次將磁懸浮技術(shù)在航天器上進(jìn)行工程應(yīng)用。
二、名稱(chēng)由來(lái)
為進(jìn)一步鼓勵(lì)公眾特別是青少年關(guān)注航天，傳播航天精神，激發(fā)探索熱情，在國(guó)家航天局指導(dǎo)下，國(guó)家航天局新聞宣傳辦公室、中國(guó)航天科技集團(tuán)八院、南京大學(xué)聯(lián)合組織發(fā)起了首顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星征名活動(dòng)，收到萬(wàn)余份命名方案，經(jīng)過(guò)征集、遴選和專(zhuān)家推介三個(gè)環(huán)節(jié)，最終定名“羲和號(hào)”。羲和為中國(guó)上古神話中的太陽(yáng)女神與制定時(shí)歷的女神，并以太陽(yáng)母親的形象為人們所認(rèn)知。此名取義“效法羲和馭天馬，志在長(zhǎng)空牧群星”，象征中國(guó)對(duì)太陽(yáng)探索的緣起與拓展。
三、我國(guó)具體探日方案
中國(guó)目前制定了兩個(gè)太陽(yáng)探測(cè)計(jì)劃，分別是“羲和”和“夸父”探測(cè)計(jì)劃。
“羲和”號(hào)是發(fā)射太陽(yáng)Hα光譜探測(cè)與超高指向精度、超高穩(wěn)定度衛(wèi)星平臺(tái)試驗(yàn)的科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)我國(guó)太陽(yáng)探測(cè)破冰之旅。
“夸父”計(jì)劃天基太陽(yáng)天文臺(tái)衛(wèi)星計(jì)劃明年發(fā)射，也是運(yùn)行于太陽(yáng)同步軌道，軌道高度約700公里。
此外，我國(guó)正在論證后續(xù)太陽(yáng)探測(cè)發(fā)展計(jì)劃。
科學(xué)家們希望按照在黃道面內(nèi)多視角探測(cè)、大傾角太陽(yáng)極區(qū)探測(cè)和太陽(yáng)抵近觀測(cè)“三步走”進(jìn)行實(shí)施，由易到難，逐步深入，進(jìn)一步了解太陽(yáng)的構(gòu)造，確定太陽(yáng)活動(dòng)的三維結(jié)構(gòu)，掌握機(jī)理和活動(dòng)規(guī)律，預(yù)報(bào)空間天氣，造福人類(lèi)，趨利避害。
四、發(fā)射意義
1.實(shí)現(xiàn)我國(guó)太陽(yáng)探測(cè)零的突破，標(biāo)志著我國(guó)正式步入“探日”時(shí)代。
2.在軌試驗(yàn)超高指向精度、超高穩(wěn)定度的新型衛(wèi)星平臺(tái)技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)高精度衛(wèi)星平臺(tái)技術(shù)革命性、跨越性發(fā)展。
3.開(kāi)拓我國(guó)太陽(yáng)探測(cè)國(guó)際合作和交流的新局面，大幅提高我國(guó)在太陽(yáng)物理領(lǐng)域研究的國(guó)際地位。
4.“羲和號(hào)”高性能技術(shù)衛(wèi)星平臺(tái)在軌試驗(yàn)成功后，是世界上首次將磁懸浮技術(shù)在航天器上進(jìn)行工程應(yīng)用，將大幅提升我國(guó)空間觀測(cè)技術(shù)水平。
5.激發(fā)探索空間科學(xué)的熱情，培養(yǎng)創(chuàng)新高端人才。
【試題演練】
1.(單選)2021年10月14日，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功發(fā)射首顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“( )”，實(shí)現(xiàn)我國(guó)太陽(yáng)探測(cè)零的突破。
A.羲和號(hào) B.夸父號(hào) C.金烏號(hào) D.后羿號(hào)
【答案】A。政華解析：2021年10月14日18時(shí)51分，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功發(fā)射我國(guó)首顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”。故本題答案為A。
2.(多選)2021年10月14日，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功發(fā)射首顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”。“羲和”號(hào)采用了國(guó)際首創(chuàng)的( )的“雙超”衛(wèi)星平臺(tái)
A.超遠(yuǎn)探測(cè)距離
B.超高指向精度
C.超高穩(wěn)定度
D.超長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間
【答案】BC。政華解析：“羲和”號(hào)是發(fā)射太陽(yáng)Hα光譜探測(cè)與超高指向精度、超高穩(wěn)定度衛(wèi)星平臺(tái)試驗(yàn)的科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。故本題答案為BC。
