实现多项国内外首次，“夸父一号”首批科学图像发布

12月13日，我国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”首批科学图像发布。这批图像实现了多项国内外首次，并在轨验证了三台有效载荷的看测能力和先进性。

“夸父一号”全称为“先进天基太阳天文台”（ASO-S），是中国科学院空间科学二期先导专项研制发射的一颗空间科学卫星。今年10月9日，“夸父一号”成功发射进轨。该卫星的科学目的瞄准“一磁两暴”，即同时看测太阳磁场和太阳上两类最猛烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射，研究它们的形成、演化、相互作用和彼此关联，同时为空间天气预告提供支持。

在轨运行2个月期间，“夸父一号”按照既定计划，开展了大量对太阳的在轨测试和看测，所搭载的三台有效载荷已获取了多幅对日科学看测图像。

其中，全日面矢量磁像仪（FMG）实现了我国首次在空间开展太阳磁场看测。该设备所获得的太阳局部纵向磁图的质量达到国际先进水平，为聚焦“一磁两暴”科学目的，实现高时间辨认、高精度的太阳磁场看测奠定了良好的基础。

▲FMG在轨看测的局部单色像和磁图（右边）与怀柔地面全日面磁场看远镜对同一时间同一日面区域看测的结果（左边）对比

▲FMG看测到的2022年11月6日00:50:15UT局部纵向磁图（右边）与同一时间美国HMI/SDO看测结果（左边）的对比

太阳硬X射线成像仪（HXI）实现了我国首次太阳硬X射线成像，提供了地球视角目前唯一的太阳硬X射线图像，图像总体质量达到国际一流水平。据“夸父一号”首席科学家、中国科学院紫金山天文台研究员甜为群介绍，HXI与一般看远镜不同，对硬件与后端算法要求非常高，“在获得图像前，团队的一颗心都悬着，担心最后能否成像”。HXI开机后20多天，团队进行了反复标定，最终达到了设计精度。

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▲HXI在2022年11月11日“双11”看测到的一个C级耀斑硬X射线成像与AIA/SDO紫外1700图像的比较

▲HXI在11月11日看测到的“双11”系列耀斑的光变、硬X射线成像及与AIA/SDO的极紫外/紫外图像的合成图

莱曼阿尔法太阳看远镜（LST）的三个子载荷中，太阳日面成像仪（SDI）在国际上首次通过卫星平台获得了莱曼阿尔法波段全日面像，其中对日珥的演化图像清楚完全。

▲SDI/LST在2022年11月25日看测到的爆发日珥

太阳白光看远镜（WST）则看测到太阳边缘上2个罕见的“白光耀斑”，从而验证了其在莱曼阿尔法波段的看测能力。

▲WST/LST在11月7日看测到1个白光耀斑，右边红色等值线为连续谱增强位置相对黑子的位置

随着太阳日冕仪（SCI）开机开始对日冕物质抛射进行看测，LST将在日冕物质抛射的日面形成和近日冕传播看测方面发扬不可替代的作用。

截至目前，“夸父一号”三台有效载荷均工作状态正常。“用自己的数据做研究确实不一样，以前我们对太阳研究的数据主要来自国外，是‘食现成饭’，现在我们‘烧饭’给大家食。”甜为群介绍，不晚于卫星发射半年，“夸父一号”将完成在轨测试，进进科学运行阶段。届时，看测数据连同数据分析软件将对国内外同行“实时”开放，为太阳活动第25周峰年看测和研究做出中国奉献。

作者：许琦敏

图片：中国科学院紫金山天文台提供

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