第十三屆中國國際航空航天博覽會開幕在即。記者27日探展時發現，中國航天科技集團八院展出了由該院抓總研制的太陽雙超衛星的相關內容。作為中國首顆太陽探測科學技術試驗衛星，太陽雙超衛星預計今年發射，這標志著中國將正式進入“探日時代”。
中國首顆太陽探測科學技術試驗衛星模型。郭超凱 攝為何要開展空間太陽探測？為何要開展光學波段探測，難點在哪？當前全球空間太陽探測現狀如何？記者采訪中國航天科技集團八院509所副所長王偉，帶你走近中國首顆太陽探測科學技術試驗衛星：太陽雙超衛星。
中國為何要開展空間太陽探測？
太陽是宇宙中唯一可以進行高空間分辨觀測的恒星，通過對太陽的探測，人們可以深入了解天體磁場的起源和演化、高能粒子的加速和傳播等重要物理過程，對天體物理學研究具有重要意義。
同時，太陽的變化深刻地影響著地球上生命的生存。強耀斑和日冕物質拋射等太陽活動事件更是時刻影響著地球的空間環境，干擾通信和導航、威脅航天員的健康，甚至毀壞航天器。因此，對太陽活動的觀測和研究不僅具有重要的科學意義，更具有巨大的應用價值。
王偉表示，目前，中國已初步建立了地面太陽監測網，并在太陽光譜、太陽磁場領域取得了一定的成果，但空間探測仍待全面發展。開展空間太陽探測將有效服務于中國基礎科學研究，帶動相關高科技產業鏈發展，甚至在不遠的將來引領國際太陽物理研究發展。
為何要開展光學波段探測，難點在哪？
由于地球大氣對紫外和X射線等電磁波是不透明的，因此，歷史上的空間太陽觀測在資源有限、技術條件不足的情況下，其觀測對象重點是太陽的高層大氣(日冕及過渡區)，而可見光等波段觀測主要基于地面望遠鏡。但地面上的可見光波段觀測會受到陰雨天氣影響，無法做到連續觀測，而且受到地球大氣吸收、擾動等因素的影響，觀測分辨率很低。“因此，開展光學波段的空間觀測是國際太陽物理研究領域必然的發展趨勢。”王偉說。
太陽Hα譜線是太陽爆發時響應最強的色球譜線，能夠直接反映爆發的源區特征，可以彌補當前空間望遠鏡在太陽低層大氣(光球和色球)觀測上的不足。利用高光譜成像技術，可以在同一時間得到Hα波段附近任意波長點的全日面圖像，實現全天候、高時空分辨率、高光譜分辨率的太陽觀測，可為太陽爆發的研究提供準確可靠的數據。而實現高光譜分辨率成像則要求成像過程中探測載荷具有極高的指向精度和穩定度，這對衛星平臺的性能提出了極大的挑戰。
當前全球空間太陽探測現狀如何？
上世紀70年代至今，美、歐、日已發射數十顆專用太陽探測衛星。具有代表性的探測器包括1990年發射，軌道傾角為76°，首次實現了太陽極軌探測的“尤利西斯”探測器(Ulysses)；1995年發射并首次在日地拉格朗日L1點開展探測的“太陽和日球層天文臺”探測器(SOHO)；2006年發射采用雙探測器繞日方式、首次實現了太陽立體探測的“日地關系天文臺”探測器(STEREO)；2018年發射，首次對太陽進行最近距離達到9個太陽半徑抵近探測的“帕克”探測器(Parker)；2020年發射，計劃首次獲取太陽極區的圖像，近距離探測太陽風等離子體、高能粒子的“太陽軌道器”(SO)等，這些探測器取得了許多開創性的科學成就。當前，空間太陽探測正在向多波段、多視角、近距離、高時空分辨率的方向發展，空間太陽探測已成為推動太陽物理學科發展的主要動力。
王偉指出，中國即將發射的太陽雙超衛星的主要科學載荷為太陽Hα成像光譜儀，將在國際上首次實現空間太陽Hα波段的光譜成像探測。通過對這條譜線的數據分析，可獲得太陽爆發時大氣溫度、速度等物理量的變化，研究太陽爆發的動力學過程及物理機制，顯著提高中國在太陽物理領域的國際影響力。同時，該衛星采用超高指向精度、超高穩定度平臺(簡稱“雙超”衛星平臺)設計。通過采用平臺艙、載荷艙磁浮可分離式設計理念，將實現載荷艙的超高精度指向與穩定控制，較現有水平提升1-2個數量級。
網友：真的要飛上天和太陽肩并肩了
@檸琰：夸父，經過千百年的努力終于要成真了！
@留幾：一定要晚上發射，白天太陽那么大，別燒壞了！圖片
@ArcherVII：這是飛向太陽的衛星的前奏。
@炎龍85972：真的飛上天和太陽肩并肩了！
作者：郭超凱 黃帆