王琪 2024-11-11 10:32:06
圖為“羲和號(hào)”觀測到的太陽表面爆發(fā)的壯觀景象。視覺中國供圖
太陽,我們每天都見,有什么好研究的呢?實(shí)際上早在2021年,我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了專為探索太陽而生的衛(wèi)星——“羲和號(hào)”,在太陽同步軌道上24小時(shí)連續(xù)“盯著”太陽,拍下太陽的“一舉一動(dòng)”,這也讓我國正式步入“探日”時(shí)代。
羲和,在傳說中是太陽神的母親,給衛(wèi)星起這個(gè)名字,大概是希望它能像媽媽一樣,細(xì)致入微地觀察太陽。
1989年3月,加拿大魁北克地區(qū)突然發(fā)生大規(guī)模停電,持續(xù)12個(gè)小時(shí)。最終排查后發(fā)現(xiàn),事故的罪魁禍?zhǔn)拙谷皇沁h(yuǎn)在1.5萬億公里之外的太陽。
當(dāng)太陽風(fēng)暴爆發(fā)時(shí),會(huì)給地球電磁環(huán)境造成嚴(yán)重破壞,既然不能阻止太陽風(fēng)暴爆發(fā),那么我們能提前預(yù)測以降低損失嗎?
這種情況如果發(fā)生在當(dāng)下,作為一名太空“攝像師”,“羲和號(hào)”搭載的太陽氫阿爾法成像光譜儀,可對(duì)太陽進(jìn)行掃描“拍照”,而“拍照”正是利用氫阿爾法譜線進(jìn)行全日面光譜掃描,就像是給太陽做了一次“CT體檢”。
太陽的大氣有三層,最外面是日冕層,中間是色球?qū)?,最里面是光球?qū)印浒柗ㄗV線是研究太陽活動(dòng)在光球和色球響應(yīng)時(shí)最好的譜線之一,作為氫的一條可見紅色發(fā)射譜線,此前全世界從未在太空探測過這條譜線。
“羲和號(hào)”掃描一次全日面僅需46秒,就可獲得300多張照片,分別對(duì)應(yīng)不同位置的太陽圖像,通過掃描數(shù)據(jù)可巧妙反推出太陽的溫度、密度、明暗狀態(tài)等。比如,一塊地方的光線比周圍弱,比較暗淡,這塊區(qū)域就是黑子;一塊地方的光線比周圍強(qiáng),自然亮一些,這塊區(qū)域就叫耀斑。由此,我們便可研究太陽活動(dòng),詳細(xì)了解太陽風(fēng)暴爆發(fā)機(jī)理,也就能提前預(yù)測太陽爆發(fā)性活動(dòng),讓我們從容應(yīng)對(duì)。
當(dāng)然,想要拍得更清晰,相機(jī)就必須拿得穩(wěn)。任何微小振動(dòng)都會(huì)讓成像效果大打折扣,不過,這可難不倒“羲和號(hào)”。平常拍照時(shí),為了防止相機(jī)抖動(dòng),我們就會(huì)給相機(jī)裝上穩(wěn)定器,而“羲和號(hào)”的穩(wěn)定器則是非接觸式磁浮衛(wèi)星平臺(tái),科學(xué)家使用磁浮技術(shù)就可使平臺(tái)艙和載荷艙進(jìn)行物理隔離。
截至今年6月,“羲和號(hào)”已向地球傳來許多海量觀測數(shù)據(jù),記錄了近百個(gè)太陽爆發(fā)活動(dòng),相關(guān)觀測數(shù)據(jù)由南京大學(xué)太陽科學(xué)數(shù)據(jù)中心向全球開放共享,已有法國、德國、美國、日本等10余個(gè)國家的太陽物理研究學(xué)者使用。
“嫦娥”奔月、“祝融”探火、“羲和”逐日,中國人叩問蒼穹的腳步不曾停歇,遠(yuǎn)古神話夢想一個(gè)接一個(gè)變成現(xiàn)實(shí)。未來,我們期待在太空探索貢獻(xiàn)更多的中國智慧、中國方案、中國力量。
(作者系廣東科學(xué)中心講解員、第十屆全國科普講解大賽一等獎(jiǎng)獲得者)
(來源:科普時(shí)報(bào) 作者:王琪)
責(zé)編:伍芳芳
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