太陽(yáng)探測(cè)迎來(lái)新計(jì)劃 我國(guó)太陽(yáng)探測(cè)儀器進(jìn)步空間巨大

　　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)射首顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”，實(shí)現(xiàn)我國(guó)太陽(yáng)探測(cè)零的突破。

　　人類(lèi)發(fā)射空間探測(cè)器探測(cè)太陽(yáng)已有60多年，隨著航天技術(shù)和載荷的發(fā)展，各國(guó)的太陽(yáng)探測(cè)已經(jīng)從日地連線(xiàn)為主的探測(cè)升級(jí)為太陽(yáng)抵近或雙視角等多種探測(cè)方式。通俗點(diǎn)理解就好比逐步實(shí)現(xiàn)了給太陽(yáng)“拍”近景、用雙鏡頭“拍”攝等目標(biāo)。

　　但要實(shí)施對(duì)太陽(yáng)的立體探測(cè)，迄今未有。

　　何為立體?根據(jù)立體探測(cè)系統(tǒng)方案，我國(guó)將在黃道面和極軌的5個(gè)點(diǎn)上分別部署探測(cè)器，對(duì)太陽(yáng)實(shí)現(xiàn)“環(huán)抱”觀(guān)測(cè)。尤其是極區(qū)探測(cè)器，需要5年的時(shí)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(gè)來(lái)回。這給航天器控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娑紟?lái)極大的挑戰(zhàn)。

　　既然這么難，為什么非要進(jìn)行立體探測(cè)?人類(lèi)刷新對(duì)太陽(yáng)的新認(rèn)識(shí)、做出重大的原始創(chuàng)新成果、在國(guó)際上產(chǎn)生影響力，就要有一個(gè)全新的探測(cè)方式。中國(guó)有自己的體制機(jī)制優(yōu)勢(shì)，能夠凝心聚力辦大事。

　　根據(jù)設(shè)想，我國(guó)將在2035年前后，通過(guò)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(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道平面)、太陽(yáng)極區(qū)的立體探測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)全球和日地空間的立體探測(cè)。在設(shè)想提出前，團(tuán)隊(duì)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)力、實(shí)現(xiàn)路徑、具體方案等進(jìn)行了充分的論證。

　　據(jù)介紹，5個(gè)飛行器需要飛行2-5年不等的時(shí)間到達(dá)位置?，F(xiàn)已掌握的全新技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破，大大縮減了此前方案的飛行時(shí)間。立體探測(cè)的每組探測(cè)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(jìn)艙、電推進(jìn)技術(shù)等航天技術(shù)，中國(guó)有能力實(shí)現(xiàn)探測(cè)器的超遠(yuǎn)飛行和準(zhǔn)確入軌。預(yù)計(jì)發(fā)射后3年，太陽(yáng)立體探測(cè)系統(tǒng)將具備太陽(yáng)中低緯度區(qū)域全覆蓋、連續(xù)觀(guān)測(cè)能力，發(fā)射后5年具備太陽(yáng)立體探測(cè)能力。

　　當(dāng)前的形勢(shì)發(fā)生了新變化，國(guó)際任務(wù)已經(jīng)觸達(dá)新深度、帶來(lái)新認(rèn)知，例如帕克號(hào)太陽(yáng)探測(cè)器，是有史以來(lái)接近太陽(yáng)的人造物體，并實(shí)現(xiàn)了距離日心約9.5個(gè)太陽(yáng)半徑處的抵近探測(cè)。

　　一方面，它將給太陽(yáng)物理的研究和空間天氣預(yù)報(bào)提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。太陽(yáng)物理仍然存在一系列重大前沿科學(xué)問(wèn)題。要實(shí)現(xiàn)全面、準(zhǔn)確、及時(shí)、有效地空間天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)，對(duì)太陽(yáng)立體探測(cè)亦提出了更加迫切的需求。因此，要開(kāi)展太陽(yáng)物理中前沿科學(xué)問(wèn)題以及空間天氣預(yù)報(bào)的研究，中國(guó)必須構(gòu)建自己的立體探日系統(tǒng)。

　　另一方面，整個(gè)項(xiàng)目可帶動(dòng)外圍支撐技術(shù)和體系的發(fā)展。例如，我國(guó)的太陽(yáng)探測(cè)儀器與國(guó)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(biāo)為導(dǎo)向、以任務(wù)為指引，15-20年的努力將有望實(shí)現(xiàn)高性能有效載荷的突破，同時(shí)也可以多條腿走路，倒逼技術(shù)路線(xiàn)創(chuàng)新、數(shù)據(jù)處理方法創(chuàng)新等。

　　太陽(yáng)立體探測(cè)項(xiàng)目將是融合空間科學(xué)、空間技術(shù)、空間應(yīng)用的系統(tǒng)工程。它的建立將促進(jìn)太陽(yáng)物理科學(xué)研究、空間天氣預(yù)報(bào)應(yīng)用和航天技術(shù)等學(xué)科的交叉與融合;解決太陽(yáng)物理前沿科學(xué)問(wèn)題、提高太陽(yáng)活動(dòng)和空間天氣預(yù)報(bào)能力;推動(dòng)我國(guó)太陽(yáng)空間探測(cè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展。