中新網(wǎng)北京8月30日電 (馬帥莎 鄭瑩瑩)8月30日，中國首顆太陽探測科學技術試驗衛(wèi)星“羲和號”探日成果在北京正式發(fā)布，該衛(wèi)星由中國航天科技集團八院抓總研制。自2021年10月14日成功發(fā)射以來，“羲和號”按照既定任務計劃開展科學觀測，累計下傳原始觀測數(shù)據(jù)50Tbit，生成科學數(shù)據(jù)約300Tbit，這些數(shù)據(jù)已向全球開放共享，得到了美、法、德等國太陽物理研究學者的廣泛應用。
衛(wèi)星“磁懸浮”，讓拍照又精又穩(wěn)
【資料圖】
在1.5億公里遠的地球附近對太陽“明察秋毫”，對相機的指向精度和穩(wěn)定度提出更高要求。“羲和號”在國際上首次采用基于“動靜隔離、主從協(xié)同”理念的非接觸式磁浮衛(wèi)星平臺，就像給相機裝上高精尖的“云臺”，讓相機對得準，拍得穩(wěn)。
傳統(tǒng)衛(wèi)星采用平臺艙和載荷艙固連的設計方法，平臺艙飛輪、陀螺等活動部件的振動將不可避免地傳遞至載荷艙，造成相機觀測質(zhì)量下降。“羲和號”將平臺艙與載荷艙物理隔離，有效隔絕衛(wèi)星平臺的干擾，通過大帶寬、超高精度磁浮作動器，讓相機拍照“更穩(wěn)、更準”，將中國衛(wèi)星平臺的姿態(tài)控制水平提升了1至2個數(shù)量級。
同時，為了實現(xiàn)平臺艙對載荷艙的能源供給以及兩艙之間的信息傳輸，“羲和號”還在軌驗證了艙間無線能源傳輸、艙間激光通信等多項衛(wèi)星平臺新技術。未來，“雙超”(超高指向精度、超高穩(wěn)定度)平臺還將應用于空間天文探測、高分辨率對地詳查等新一代航天任務中，成為高精度觀測的利器。
Hα光譜掃描，國際首次給太陽大氣做“CT”
對于太陽物理研究而言，Hα譜線十分重要，它是太陽活動在太陽低層大氣中響應最強的譜線。對這條譜線開展探測，可以同時獲得光球?qū)雍蜕驅(qū)拥幕顒有畔?，大大提高人類對太陽爆發(fā)物理機制的認知。
“羲和號”利用Hα成像光譜儀進行光譜掃描成像，光譜分辨率達到0.0024納米，達到國際先進水平。每張光譜掃描圖像實際上都包含了300多張照片，分別對應光球?qū)雍蜕驅(qū)硬煌叨忍幍奶枅D像，相當于對太陽低層大氣進行“CT”掃描。每一張“CT”圖反映日面上近1600萬個點的信息。
除了太陽Hα譜線，“羲和號”還同時獲得Si I譜線和Fe I譜線。Si I譜線在地面觀測時被地球大氣的水分子譜線掩蓋，“羲和號”實現(xiàn)了國際首次在空間直接觀測到Si I完整的譜線輪廓。
原子鑒頻，空間測速全新方案
衛(wèi)星在太空中飛行需要準確獲取自身位置和速度。與近地空間任務相比，月球以遠的深空探測任務由于沒有導航衛(wèi)星的輔助，只能依靠傳統(tǒng)的無線電測距、測速導航方法。然而無線電導航會隨著衛(wèi)星飛行距離的增加而大幅下降，難以及時準確地確定衛(wèi)星在太空中的位置和速度。
“羲和號”搭載的原子鑒頻太陽測速導航儀，是國際首次在軌采用原子鑒頻原理，利用鈉原子自身的超精細光譜作為頻率標準，可以實時準確地確定太陽光的頻率變化，進而獲取衛(wèi)星相對太陽的視向速度。
經(jīng)過在軌實測，導航儀的速度測量精度優(yōu)于2m/s，為未來深空探測任務中的自主導航提供了一種新型的速度測量技術手段，促進原子鑒頻及相關技術在航天領域的應用。(完)
