太陽探測迎來新計劃 我國太陽探測儀器進步空間巨大

　　10月14日18時51分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用長征二號丁運載火箭，成功發(fā)射首顆太陽探測科學技術(shù)試驗衛(wèi)星“羲和號”，實現(xiàn)我國太陽探測零的突破。

　　人類發(fā)射空間探測器探測太陽已有60多年，隨著航天技術(shù)和載荷的發(fā)展，各國的太陽探測已經(jīng)從日地連線為主的探測升級為太陽抵近或雙視角等多種探測方式。通俗點理解就好比逐步實現(xiàn)了給太陽“拍”近景、用雙鏡頭“拍”攝等目標。

　　但要實施對太陽的立體探測，迄今未有。

　　何為立體?根據(jù)立體探測系統(tǒng)方案，我國將在黃道面和極軌的5個點上分別部署探測器，對太陽實現(xiàn)“環(huán)抱”觀測。尤其是極區(qū)探測器，需要5年的時間才能飛行到位。啥概念?就是在地球和月亮之間跑上180多個來回。這給航天器控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娑紟順O大的挑戰(zhàn)。

　　既然這么難，為什么非要進行立體探測?人類刷新對太陽的新認識、做出重大的原始創(chuàng)新成果、在國際上產(chǎn)生影響力，就要有一個全新的探測方式。中國有自己的體制機制優(yōu)勢，能夠凝心聚力辦大事。

　　根據(jù)設(shè)想，我國將在2035年前后，通過兩次發(fā)射任務(wù)(分別為一箭三星、一箭兩星)，構(gòu)建起環(huán)繞黃道面(地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道平面)、太陽極區(qū)的立體探測體系，實現(xiàn)對太陽全球和日地空間的立體探測。在設(shè)想提出前，團隊對現(xiàn)有技術(shù)實力、實現(xiàn)路徑、具體方案等進行了充分的論證。

　　據(jù)介紹，5個飛行器需要飛行2-5年不等的時間到達位置?，F(xiàn)已掌握的全新技術(shù)實現(xiàn)重大突破，大大縮減了此前方案的飛行時間。立體探測的每組探測器質(zhì)量大約為3500公斤，有效載荷約400~600公斤。利用多天體借力技術(shù)、高效推進艙、電推進技術(shù)等航天技術(shù)，中國有能力實現(xiàn)探測器的超遠飛行和準確入軌。預(yù)計發(fā)射后3年，太陽立體探測系統(tǒng)將具備太陽中低緯度區(qū)域全覆蓋、連續(xù)觀測能力，發(fā)射后5年具備太陽立體探測能力。

　　當前的形勢發(fā)生了新變化，國際任務(wù)已經(jīng)觸達新深度、帶來新認知，例如帕克號太陽探測器，是有史以來接近太陽的人造物體，并實現(xiàn)了距離日心約9.5個太陽半徑處的抵近探測。

　　一方面，它將給太陽物理的研究和空間天氣預(yù)報提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。太陽物理仍然存在一系列重大前沿科學問題。要實現(xiàn)全面、準確、及時、有效地空間天氣預(yù)報系統(tǒng)，對太陽立體探測亦提出了更加迫切的需求。因此，要開展太陽物理中前沿科學問題以及空間天氣預(yù)報的研究，中國必須構(gòu)建自己的立體探日系統(tǒng)。

　　另一方面，整個項目可帶動外圍支撐技術(shù)和體系的發(fā)展。例如，我國的太陽探測儀器與國際水平存在差距，數(shù)據(jù)處理方面也存在一些短板。倘若以目標為導(dǎo)向、以任務(wù)為指引，15-20年的努力將有望實現(xiàn)高性能有效載荷的突破，同時也可以多條腿走路，倒逼技術(shù)路線創(chuàng)新、數(shù)據(jù)處理方法創(chuàng)新等。

　　太陽立體探測項目將是融合空間科學、空間技術(shù)、空間應(yīng)用的系統(tǒng)工程。它的建立將促進太陽物理科學研究、空間天氣預(yù)報應(yīng)用和航天技術(shù)等學科的交叉與融合;解決太陽物理前沿科學問題、提高太陽活動和空間天氣預(yù)報能力;推動我國太陽空間探測領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展。