太阳探测迎来新计划 我国太阳探测仪器进步空间巨大
- 2021/10/19 13:44:03 29847
- 来源：仪表网
【仪表网 仪表产业】导读：如果想对太阳进行探测，还需要部署立体探测体系。在空间探测太阳方面，中国还没有成体系的项目立项。但正是由于起步较晚，更应该勇于迎接挑战，抓住后发优势带来的机遇。
10月14日18时51分，我国在太原卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭，成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”，实现我国太阳探测零的突破。图为“羲和号”探日示意图。
人类发射空间探测器探测太阳已有60多年，随着航天技术和载荷的发展，各国的太阳探测已经从日地连线为主的探测升级为太阳抵近或双视角等多种探测方式。通俗点理解就好比逐步实现了给太阳“拍”近景、用双镜头“拍”摄等目标。
但要实施对太阳的立体探测，迄今未有。
何为立体？根据立体探测系统方案，我国将在黄道面和极轨的5个点上分别部署探测器，对太阳实现“环抱”观测。尤其是极区探测器，需要5年的时间才能飞行到位。啥概念？就是在地球和月亮之间跑上180多个来回。这给航天器控制、数据传输等方面都带来极大的挑战。
既然这么难，为什么非要进行立体探测？人类刷新对太阳的新认识、做出重大的原始创新成果、在国际上产生影响力，就要有一个全新的探测方式。中国有自己的体制机制优势，能够凝心聚力办大事。
根据设想，我国将在2035年前后，通过两次发射任务(分别为一箭三星、一箭两星)，构建起环绕黄道面(地球绕太阳公转的轨道平面)、太阳极区的立体探测体系，实现对太阳全球和日地空间的立体探测。在设想提出前，团队对现有技术实力、实现路径、具体方案等进行了充分的论证。
据介绍，5个飞行器需要飞行2-5年不等的时间到达位置。现已掌握的全新技术实现重大突破，大大缩减了此前方案的飞行时间。立体探测的每组探测器质量大约为3500公斤，有效载荷约400~600公斤。利用多天体借力技术、高效推进舱、电推进技术等航天技术，中国有能力实现探测器的超远飞行和准确入轨。预计发射后3年，太阳立体探测系统将具备太阳中低纬度区域全覆盖、连续观测能力，发射后5年具备太阳立体探测能力。
当前的形势发生了新变化，国际任务已经触达新深度、带来新认知，例如帕克号太阳探测器，是有史以来接近太阳的人造物体，并实现了距离日心约9.5个太阳半径处的抵近探测。
一方面，它将给太阳物理的研究和空间天气预报提供高质量的数据。太阳物理仍然存在一系列重大前沿科学问题。要实现全面、准确、及时、有效地空间天气预报系统，对太阳立体探测亦提出了更加迫切的需求。因此，要开展太阳物理中前沿科学问题以及空间天气预报的研究，中国必须构建自己的立体探日系统。
另一方面，整个项目可带动外围支撑技术和体系的发展。例如，我国的太阳探测仪器与国际水平存在差距，数据处理方面也存在一些短板。倘若以目标为导向、以任务为指引，15-20年的努力将有望实现高性能有效载荷的突破，同时也可以多条腿走路，倒逼技术路线创新、数据处理方法创新等。
太阳立体探测项目将是融合空间科学、空间技术、空间应用的系统工程。它的建立将促进太阳物理科学研究、空间天气预报应用和航天技术等学科的交叉与融合；解决太阳物理前沿科学问题、提高太阳活动和空间天气预报能力；推动我国太阳空间探测领域实现跨越式发展。
资料来源：科技日报
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