大陸首次實現太陽過渡區探測 強化太空天氣監測

大陸首次實現太陽過渡區探測,強化太空天氣監測。圖爲極紫外太陽成像儀。(中國科學院國家天文臺)

大陸首次實現太陽過渡區探測,強化太空天氣監測。圖爲 2022年9月8日觀測的46.5 nm太陽圖像。(中國科學院國家天文臺)

大陸微信公衆平臺「中國科學院國家天文臺」14日消息,中科院太空新技術試驗衛星(SATech-01)上搭載的46.5nm極紫外太陽成像儀(Solar Upper Transition Region Imager,簡稱SUTRI)近期順利開機,成功獲得首批太陽過渡區(太陽色球與日冕之間的層次)動態成像觀測數據,並捕獲到近期太陽上的一些活動現象。

這次成功的搭載試驗爲專案團隊正在推動的太陽極紫外光譜探測、恆星極紫外測光和光譜探測等夯實了基礎,爲中國未來的深空太陽探測強化了技術儲備,同時也在太空天氣源頭監測和基於自主數據預報太空天氣等方面,爲太陽活動與太空天氣重點實驗室的建設,提供重要支撐。

這是中國首次開展太陽過渡區探測。目前,載荷一切功能正常,正在按計劃開展在軌測試和定標工作。SATech-01是中科院微小衛星創新研究院抓總研製的太空新技術試驗衛星系列的首發星,2022年7月27日在酒泉衛星發射中心採用 「力箭一號」運載火箭成功發射至500公里附近的太陽同步軌道。

SUTRI由中科院國家天文臺懷柔太陽觀測基地聯合北京大學地空學院太空所、同濟大學精密光學工程技術研究所、中科院西安光學精密機械研究所月球與深空探測技術研究室、中科院微小衛星創新研究院科學衛星總體研究所,歷時1年半自籌經費共同研製而成。

SUTRI選擇的Ne VII 46.5 nm譜線形成於太陽大氣層中約50萬度的區域(位於高過渡區),是連接低層大氣和日冕的關鍵區域,過去人們瞭解極少。

SUTRI是國際首臺基於多層膜窄帶濾光技術的46.5 nm太陽成像儀,本次觀測也是繼1973年美國天空實驗室(Skylab)上的無縫光譜儀拍攝全日面Ne VII 46.5nm圖像(存在譜像混疊的缺陷)後,人類近半個世紀來首次在46.5 nm波段拍攝太陽的完整圖像。項目組創新性地採用矽鈧多層膜在46.5 nm波長附近獲得了3nm頻寬,並在大陸首次研發了用於太空極紫外探測的科學級sCMOS相機,從而具備了對50萬度左右的太陽大氣進行動態成像觀測的能力。

所拍攝的圖像清晰地顯示了過渡區網路組織、活動區冕環系統、日珥和暗條等結構。這些結構的觀測特徵表明,SUTRI拍攝確實是從太陽低層大氣往日冕過渡的結構,符合預期。

SUTRI是受中科院太空科學先導二期專項預研項目——太陽過渡區衛星探測計劃支持凝練出來的太陽探測載荷之一。SUTRI成功獲得高品質的全日面極紫外太陽像,表明專案組確定的極紫外波段新型窄帶反射膜、sCMOS相機等主要的新技術驗證目標已經達到。後續,專案團隊將進一步優化觀測配置,開展各項定標工作,並通過獲取的科學數據開展太陽物理研究和太空天氣預報服務。