夸父一號：太陽，我來了

2024年1月1日，“夸父一號”成功記錄了第25太陽活動周最大的耀斑。“夸父一號”為何要記錄太陽耀斑，太陽耀斑爆發對地球會造成哪些影響呢？

太陽是萬物賴以生存的根源，然而太陽除了發光、發熱之外，還會產生各種各樣的劇烈活動，比如太陽耀斑和太陽黑子等。太陽耀斑就是太陽表面局部地區突然大規模的能量釋放過程。在幾分鐘或幾十分鐘時間里，太陽所釋放的能量相當于數百億顆原子彈產生的能量。當太陽耀斑爆發時，太陽高能量粒子往往能到達地球軌道附近。這樣會嚴重危害宇宙飛行器里的設備和宇航員的生命安全，也會對地球上的無線電產生嚴重干擾，甚至連地球上的人類和生態也會受到影響。

有時候，太陽的光球表面會出現一種熾熱氣體的巨大旋渦，這是太陽黑子。根據統計，地球上天氣或氣候反常均與太陽黑子有密切關系。所以探測太陽活動非常重要，“夸父一號”就是為了完成這個使命。

2022年10月9日，在酒泉衛星發射中心，長征2號運載火箭成功將“夸父一號”發射到太空。“夸父一號”是由中國太陽物理學家自主提出的綜合性太陽探測專用衛星，也是中國科學院空間科學先導專項繼“悟空號”“墨子號”“慧眼”“實踐十號”“太極一號”“懷柔一號”之后，研制發射的又一顆空間科學衛星。“夸父一號”以太陽活動第25周峰作為契機，實現了中國綜合性太陽衛星探測零的突破。

也許你會好奇，為什么選擇太陽活動第25周峰這個時間點探測太陽？原因是太陽的活動是周期性的，每11年為一個周期，正好下個周期就是2024年到2025年，正是太陽最活躍的時候。“夸父一號”抓住時機進行觀測，便于研究太陽“一磁兩爆”的規律。“一磁”指的是太陽磁場，“兩爆”指的是太陽表面物質的日冕和耀斑，它們直接影響地球的天氣情況。

“夸父一號”的重量約859千克，運行在晨昏太陽同步軌道上，每天傳送數萬張圖片，全方位觀測，隨時進行成像研究。在衛星平臺上，科學家妥善安置了三大載荷：全日面矢量磁像儀（FMG）、萊曼阿爾法太陽望遠鏡（LST）和硬X射線成像儀（HXI），它們分別觀測太陽磁場、日冕物質拋射和太陽耀斑。其中，全日面矢量磁像儀是我國自主研制的第一臺探測太陽磁場的設備，它時刻觀測著太陽磁場。

我們只能在白天看到太陽，夜晚是看不到的。而“夸父一號”運行在晨昏太陽同步軌道上，它全年都在工作，密切注視著太陽的一舉一動。在通常情況下，“夸父一號”成像儀幾秒鐘成像一次，但在太陽爆發期，它會迅速反應，常常1秒鐘成像1次。這樣，它傳送的數據也是驚人的，一天下來，通過遙感傳送的“高清大圖”足足有幾萬幅。當地球上工作人員接收到這些數據后，會發送到紫金山天文臺，由科研人員分析數據并提供圖像和資料。

2024年1月1日，太陽爆發了一個X5.0級耀斑，并伴隨日冕物質拋射。這次耀斑爆發在我國區域正是深夜，被“夸父一號”的三個載荷成功記錄，再次刷新第25太陽活動周最大耀斑的紀錄。

隨著太陽活動第25周進入高峰期，“夸父一號”將會記錄更多的太陽活動。

（摘自《知識窗》2024年第4期）