“羲和号”来了！

xi河来了！

随着“xi号”成功入轨，中国的太空探索迎来了“探日时代”。

探测太阳有什么用？中国的太阳探测有什么计划？这颗卫星有哪些创新？会给中国航天技术的发展带来哪些变化？为此，记者采访了国家航天局相关专家。

及时开展太阳探测活动，为中国计划贡献力量。

人类身处太阳系，不禁对给地球带来光和能量的太阳充满好奇和探索。科学家表示，大约46亿年前，太阳距离银河系中心约2.6万光年，银河系是由星云在重力作用下坍缩凝结而成。太阳的寿命约为100亿年，现在正处于全盛时期。太阳直径139万公里，是地球的107倍，质量是地球的33万倍，占整个太阳系总质量的99.87%。

“太阳在地球的演化和人类文明的发展中起着不可或缺的作用；同时，太阳对地球的影响无处不在，主要体现在太阳爆发产生大量带电高能粒子，对地球电磁环境造成严重破坏，特别是太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射。国家航天局对地观测与数据中心主任、高分辨率对地观测重大专项总设计师赵建介绍，太阳活动周期约11年，目前处于第25个太阳活动周期，全球进入太阳研究新高峰。

据介绍，太阳黑子存在于太阳光球层表面，磁场在此聚集。它的数量和位置会定期变化。太阳耀斑是太阳活动的重要表现形式，是太阳表面局部区域突然发生的大规模能量释放过程。辐射光的波长跨越整个电磁波谱。日冕物质抛射是太阳释放能量的另一种形式。一次巨大的太阳爆发CME事件可以让数十亿吨的物质在短时间内离开太阳，喷向太空。

从世界范围来看，自20世纪60年代以来，随着空间技术的快速发展，世界各地发射了70多颗太阳观测卫星，专注于太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射的观测和研究。目前的主要趋势是对太阳结构、磁场、黑子、耀斑和太阳大气进行综合观测和逼近观测。

“探测和研究太阳活动并提出对策可以减少或避免对地球的不利影响。作为中国的航天大国，及时开展太阳探测活动是必要的。”赵建介绍，中国目前已经制定了“xi何”和“夸父”两个太阳探测计划，这是中国对太阳探测的计划和贡献。中国古代神话中的太阳女神Xi和掌管时间和历法，被称为太阳母亲。“xi河”实现了中国太阳探测的破冰之旅；“夸父”探测计划是研制和发射一颗用于科学观测太阳的先进天基太阳观测卫星，该卫星已被列入中国科学院的试点计划，计划于明年发射。

此外，中国正在论证太阳探测的后续发展计划，科学家们希望遵循黄道面多角度探测、大倾角太阳极区探测和太阳进场观测的“三步走”，进一步了解太阳结构，确定太阳活动的三维结构，掌握其机制和活动规律，以利人类，趋利避害。

首次实现空间太阳H波段光谱成像探测，提出天文光谱测速导航新方法。

据专家介绍，这次发射的“xi河”卫星全称是太阳H光谱探测与双超级平台科技试验卫星，其主要科学载荷是太阳空间望远镜。“xi河”重508公斤，设计寿命为3年。它运行在太阳同步轨道上，高度为517公里，倾角为98度。该轨道将穿过地球的北极和南极，并能连续观测到

“此次‘Xi号’的成功发射，意味着中国实现了太阳探测零的突破，标志着正式进入‘探索太阳时代’。”赵建认为，“xi河”太阳探测计划紧紧围绕太阳探测的热点问题，提出了具有中国特色的太阳探测模式，如首次H波段太阳光谱成像国际空间探测；首次提出天文频谱测速和导航的新方法和新技术具有重要意义。

太阳H谱线是什么？

专家解释说，太阳H谱线是研究太阳活动对光球和色球响应的最佳谱线之一。通过分析这条谱线的数据，可以得到太阳爆发过程中大气温度、速度等物理量的变化，研究太阳爆发的动力学过程和物理机制。

“以前只能在地球上探测到H谱线，由于大气干扰，探测数据不连续、不稳定。现在，通过‘Xi河’的探测，我们可以在46秒内获得全天1600万个点的光谱，同时获得300多个波长点的色球层和光球层的二维图像，可以更准确地获得太阳爆发过程中大气温度、速度等物理量的变化，进而建立完整的太阳爆发从光球层到日冕的物理模型。”赵建介绍，xi he卫星在轨开展的相关实验是全球首次在空间开展H谱线研究，有望获得具有国际影响力的科学产出，将显著提升我国在太阳物理领域的国际影响力。

中国航天科技集团八院太阳探测科技实验卫星总设计师成伟枪告诉记者，在卫星空间对太阳H波段进行光谱成像探测，可以一次性实现三大科学目标：观测太阳耀斑和日冕物质抛射光球和彩球的性能，揭示太阳爆发源区的动力学特征和触发机制；观察太阳暗条形成和演化过程中的色球层表现，揭示其与太阳爆发的内在联系；获得整个太阳表面H波段的多普勒速度分布，研究太阳低层大气动力学过程，为解决“太阳爆发内外能量传递全过程的物理模型”等科学问题提供重要支撑。

据了解，目前，太阳探测已成为世界热点，我国在太阳观测领域发表的论文数量位居世界第二，但使用的数据均来自国外卫星数据。“成功推出‘Xi他’后，这种被动局面将被打破。中国将成立卫星数据科学委员会，为国内外科学家研究、利用和共享卫星探测数据制定数据政策，努力产生原创性科学成果，为人类科学做出中国贡献。”赵建说。

首创“双超”平台，推动高精度卫星平台技术跨越式发展。

“xi河”卫星的创新意义不仅体现在太阳探测上。它采用国际首个“双超级”新技术卫星平台实现。

了载荷在轨指向的超高精度和超高稳定度控制，比目前同等惯量的卫星平台提高了两个数量级，业内称之为“双超”平台，将推动我国高精度卫星平台技术跨越性发展。

随着我国航天产业不断发展，对地观测、空间科学等各类航天任务对高性能卫星平台的需求越来越迫切，尤其是具有超高指向精度、超高稳定度指标的卫星平台。

“传统卫星采用平台舱和载荷舱固连的设计方法，因此平台舱活动部件振动会不可避免地传递至载荷，造成观测质量下降。”程卫强介绍，在国家航天局支持下，卫星研制团队在国际上首次采用了“动静隔离非接触”总体设计新方法，将平台舱与载荷舱物理隔离，并将飞轮、太阳帆板等微振动源集中于平台舱、太阳Hα光谱仪放置于载荷舱，采用磁浮控制技术和执行机构实现两者物理非接触隔离，不仅阻断了平台舱微振动的传递路径，同时解决了平台舱热变形对载荷舱影响，使载荷控制精度和稳定度提升两个数量级以上。

“羲和号”发射成功，标志着我国自主研发的超高指向精度、超高稳定度“双超”卫星结构平台顺利进入应用阶段。

与此同时，“羲和号”卫星还将在轨验证无线能源传输、舱间无线通信、舱间激光通信、重复连接释放、舱间电缆脱落与收纳、原子鉴频太阳导航仪等多项新技术和新产品。

赵坚介绍，“羲和号”高性能技术卫星平台在轨试验成功后，将大幅提升我国空间观测技术水平。未来，“双超”平台技术还将在高分辨率对地详查、大比例尺立体测绘、太阳立体探测、系外行星发现等新一代航天任务中推广应用，推动我国空间科学领域、航天技术领域跨越式发展。

本报记者 冯 华

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