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  太阳对地球演化和人类文明发展的作用是不可或缺的。同时,太阳对地球的影响也是无处不在,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,其中尤以太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射对地球电磁环境影响最为显著。太阳活动周期约11年,2021年至2022年是人类有记录以来第25个太阳活动周期的开始,全世界又进入太阳研究新的高峰期。探测和研究太阳活动、提出应对措施,可以降低或规避对地球的不利影响。我国作为航天大国,及时开展太阳探测活动,十分必要??,不能缺席?。

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  此外,我国正在论证后续太阳探测发展计划,科学家们希翼按照在黄道面内多视角探测、大倾角太阳极区探测和太阳抵近观测“三步走”实施,由易到难,逐步深入,进一步了解太阳的构造,确定太阳活动的三维结构,掌握机理和活动规律,预报空间天气,造福人类?,趋利避害? ??。

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  四是激发探索空间科学的热情,培养创新高端人才。通过首次太阳探测计划,可大量培养我国在空间科学和空间技术的高端创新人才,并通过对所获数据的分析,与世界其他国家开展太阳探测数据共享、结合和互补,更好地开展太阳活动机理研究,探索太阳系起源及演变规律及对地球大气及生物圈的影响,提高我国空间科学国际竞争力。与此同时,进一步提高人民群众的科学素养,激发青少年探索空间科学的热情?。

  记者:我国太阳探测的计划是什么?

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  记者:探测太阳的意义是什么?

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  近期典型的太阳探测器,如2006年10月美国发射的世界第一对孪生太阳观测卫星——日地关系观测平台,对太阳黑子爆发进行了三维成像,帮助科学家们研究太阳周边环境以及太阳活动对整个太阳系造成的影响;2009年1月,俄罗斯发射了“科罗纳斯”太阳探测卫星,探测太阳内部结构及太阳活动对地球气候、大气层及生物圈的影响;2018年美国“帕克”太阳探测器发射升空,近距离对太阳结构进行探测?,获得了相当的成果。当前世界主要趋势是对太阳结构、磁场、黑子、耀斑、太阳大气等进行综合观测和抵近观测。

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  三是组织国内优势单位大力协同,攻坚克难。“羲和号”于2019年6月正式立项,研制周期短,技术难度大,国家航天局组织中国科学院、中国航天科技集团、南京大学等优势单位,充分发挥政府机构、科研院所、高等院校、工程研制单位作用,克服了研究时间短、经费少、研制难度大的不利因素,团结合作、群策全力???? ,高效高质完成了研制发射任务?。

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  二是在轨试验超高指向精度、超高稳定度的新型卫星平台技术,推动我国高精度卫星平台技术革命性、跨越性发展。随着我国航天产业的不断发展,对地观测、空间科学探测等各类航天任务对高性能卫星平台的需求越来越迫切,尤其亟须发展具有超高指向精度、超高稳定度指标的卫星平台。“羲和号”卫星平台从总体设计理念上打破传统固连设计思想,采用非接触磁浮作动器实现载荷舱与平台舱的动静隔离,通过主从协同设计,实现载荷舱超精超稳及两舱协同控制,解决了传统卫星载荷与平台固连设计导致的微振动难测、难控的技术瓶颈问题,与传统卫星平台相比,“羲和号”卫星平台的指向精度、姿态稳定度均提高了两个数量级。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。“羲和号”高性能技术卫星平台在轨试验成功后,是世界上首次将磁悬浮技术在航天器上进行工程应用,将大幅提升我国空间观测技术水平,有望在将来的对地观测、空间科学探测等新一代航天任务中得到广泛应用,应用前景广阔??????。

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  记者:我国首次探日有哪些意义?

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   赵坚:一是实现我国太阳探测零的突破,标志着我国正式步入“探日”时代。“羲和号”卫星的主要科学载荷为Hα成像光谱仪。太阳Hα谱线是光子与氢原子相互作用后电子能级跃迁产生的谱线之一,其线心位于可见光波段,是太阳爆发时响应最强的色球谱线,能够直接反映爆发的源区特征。此前,只能在地球上进行探测,因受大气干扰,探测数据不连续不稳定,现在通过“羲和号”探测太阳Hα谱线,对其进行高分辨率成像,在46秒内获得全日面1600万个点上的光谱,在300余个波长点上同时获得色球和光球的二维图像,可以更加准确地获得太阳爆发时大气温度、速度等物理量的变化,进而建立太阳爆发从光球到日冕的能量积累、释放、传输的完整物理模型,对研究太阳爆发的动力学过程及物理机制提供关键依据,对太阳底层大气和太阳爆发的观测具有重要意义。“羲和号”卫星在轨开展的相关试验,是国际上第一次在太空进行Hα谱线研究,有望获得有国际影响力的科学产出??,将显著提高我国在太阳物理领域的国际影响力???。

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   赵坚:一是实现我国太阳探测零的突破,标志着我国正式步入“探日”时代。“羲和号”卫星的主要科学载荷为Hα成像光谱仪。太阳Hα谱线是光子与氢原子相互作用后电子能级跃迁产生的谱线之一,其线心位于可见光波段,是太阳爆发时响应最强的色球谱线,能够直接反映爆发的源区特征。此前,只能在地球上进行探测,因受大气干扰,探测数据不连续不稳定,现在通过“羲和号”探测太阳Hα谱线,对其进行高分辨率成像,在46秒内获得全日面1600万个点上的光谱,在300余个波长点上同时获得色球和光球的二维图像,可以更加准确地获得太阳爆发时大气温度、速度等物理量的变化,进而建立太阳爆发从光球到日冕的能量积累、释放、传输的完整物理模型,对研究太阳爆发的动力学过程及物理机制提供关键依据,对太阳底层大气和太阳爆发的观测具有重要意义。“羲和号”卫星在轨开展的相关试验,是国际上第一次在太空进行Hα谱线研究,有望获得有国际影响力的科学产出,将显著提高我国在太阳物理领域的国际影响力。

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  二是在轨试验超高指向精度、超高稳定度的新型卫星平台技术,推动我国高精度卫星平台技术革命性、跨越性发展。随着我国航天产业的不断发展,对地观测、空间科学探测等各类航天任务对高性能卫星平台的需求越来越迫切,尤其亟须发展具有超高指向精度、超高稳定度指标的卫星平台。“羲和号”卫星平台从总体设计理念上打破传统固连设计思想,采用非接触磁浮作动器实现载荷舱与平台舱的动静隔离,通过主从协同设计,实现载荷舱超精超稳及两舱协同控制,解决了传统卫星载荷与平台固连设计导致的微振动难测、难控的技术瓶颈问题,与传统卫星平台相比,“羲和号”卫星平台的指向精度、姿态稳定度均提高了两个数量级。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。“羲和号”高性能技术卫星平台在轨试验成功后,是世界上首次将磁悬浮技术在航天器上进行工程应用,将大幅提升我国空间观测技术水平,有望在将来的对地观测、空间科学探测等新一代航天任务中得到广泛应用?,应用前景广阔?。
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  太阳对地球演化和人类文明发展的作用是不可或缺的。同时,太阳对地球的影响也是无处不在,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,其中尤以太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射对地球电磁环境影响最为显著。太阳活动周期约11年,2021年至2022年是人类有记录以来第25个太阳活动周期的开始,全世界又进入太阳研究新的高峰期。探测和研究太阳活动、提出应对措施,可以降低或规避对地球的不利影响。我国作为航天大国,及时开展太阳探测活动,十分必要??,不能缺席?。
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