|
引人注目的人造地球卫星“太阳动态观测台”，历经两度推迟，最终于美国东部时间2010年2月11日10时23分（北京时间23时23分），由美国宇宙神－5火箭发射升空。太阳观测再掀高潮。研究表明，地球气候为宇宙星体相互作用所致，而太阳对其影响首当其冲。对太阳的观测与研究，其重要手段之一是借先进的太阳观测卫星获取更有价值的数据。然而，迄今为止太空尚无中国自主研制的天文卫星。其实，早在20多年前，中国科学家{lx1}两代已开始绘制名为“空间太阳望远镜”的太阳观测卫星蓝图，并为此大声疾呼。而今，这种构想与呼吁可谓“已经太久”。
“1984年4月26日～5月1日，时任美国总统里根访华。就在这次前往中国的途中，里根乘坐的‘空军一号’座机在太平洋上空遭遇太阳风暴严重干扰，与白宫本部中断通信联系长达数小时……”宇宙星体特别是太阳对地球及人类未来会产生何种影响？当今太阳物理学前沿与热点问题是什么？国内外相关科研{zx1}进展有哪些？“太阳动态观测台”升空之前，记者曾就上述问题先后采访了中科院国家天文台太阳活动重点实验室主任、研究员、博士生导师颜毅华，中国空间技术研究院研究员庞之浩。
庞之浩列举了最近几例太阳卫星观测成果：2010年1月5日，14年前即1995年12月2日发射升空的欧洲“太阳和日球层观测台”，捕捉到克罗伊策掠日彗星因过于靠近太阳而被“吞噬”的精彩瞬间；10天之后即1月15日，在空中运行仅两月余的欧洲普罗巴-2小型卫星，从太空拍摄到令人叹为观止的日食图像；相隔12天即1月27日，一枚3年前发射升空的美国孪生太阳观测卫星“日地关系观测台”，“抓拍”到太阳表面活跃区域上空猛然升起炽热的弧形物质。该弧形物质为等离子体，是一种由移动的带电粒子（电子和离子）组成的超热物质，以每小时161万千米的速度射向太空。正是这对孪生卫星，曾于2009年9月26日～27日，首次拍摄到长达30个小时的太阳日珥爆发过程。
庞之浩强调，“太阳动态观测台”优于其他太阳观测卫星，可揭示太阳活动的每一细节：它每0.75秒获得一幅图像，而“日地关系观测台”每90秒提供一张图片，“太阳和日球层观测台”每12分钟提供一张图片；“太阳动态观测台”所有图像均为4096×4096像素，成像分辨率好于高清电视10倍；它每天可向地面转送1.5太字节有关太阳信息的庞大数据流，所发回数据为美国航空航天局此前任何一颗太阳观测卫星的50倍，相当于每天传送50万首歌曲，或相当于380部完整长度的电影数据量。
“太阳动态观测台”即将升空之际，颜毅华这样阐释人类探究太阳活动的意义与历程：“太阳是{wy}在所有参数上能进行高分辨率详细观测与研究的恒星，人们常将它视作xx的天体物理实验室。对太阳活动发生与发展规律、起源与激发机制，以及太阳活动过程中磁化等离子体能量释放过程的详细研究，可推广至宇宙间其他各类天体，对深化天体形成与演化的认识具有重要的指导意义；由于人们逐步认识到太阳对地球气候和空间天气的影响乃至对宇宙生命现象的影响，均源自太阳磁场活动，磁场是支配太阳活动的关键性因素，太阳磁场活动会直接影响人类空间飞行安全、人造卫星使用寿命、无线电通信以及电力系统稳定运行等，所以理解、定量描述并预测预警太阳、日球和磁层动力学过程，对人类生存与发展、国家安全极具意义。此为当今空间科学主要目标，也是全球瞩目的重大课题。”
颜毅华提出，当今，太阳活动前沿研究领域诸多难题尚待解决。尤为重要的有日冕加热。太阳表面即光球大约6000摄氏度，然而越到高空，大气温度越高，及至最外层日冕，温度竟高达数百万摄氏度。温度因何随高度增加而升高，其原因至今尚不清楚。还有太阳活动周期。原有观测结果显示，太阳活动周期为11年，然而现在超长至13年。按照太阳发电机理论，此为太阳磁场自我激发而趋于混乱所致：流体方向约每11年会自行改变或称反转，造成黑子磁力线周期性改变。然而，太阳发电机机制目前仍不清楚。
上世纪60年代，我国一位大学毕业参加工作不久的“毛头小伙儿”，通过维修苏联研发的一台太阳望远镜，了解了望远镜的构造，深化了对望远镜原理的认识，进而提出研制太阳磁场望远镜的构想；80年代，这种望远镜终于制造成功，并在位于北京郊区的中科院国家天文台怀柔太阳物理观测基地落成。由此，怀柔太阳物理观测基地成为国际太阳物理学界公认的一个坐标。这位当年的“毛头小伙儿”，就是如今年过七旬的中科院国家天文台原台长、中科院院士艾国祥。
2002年4月21日，怀柔基地观测到上述联测项目极其复杂的微波太阳射电频谱“斑马纹”。国际xx学者Chernov在其长篇综述中用20多页篇幅介绍了我国太阳射电频谱精细结构观测成果。同年5月10日，《每周科学评论》评价说，若能正确理解该现象，或许能直接揭示耀斑动力学。同时指出，必须在时间、空间和频率所有参数上达到高分辨率，才能真正理解上述结果。此为美国“阳光”卫星运行期间，《每周科学评论》以中国观测结果为主要内容发表的{wy}快评。
而今，国际上特别是美国和欧盟提出了一系列规模宏大的太阳物理探测计划。我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中，也将太阳活动对地球环境的影响列为“学科发展”和“科学前沿”主要研究方向之一。为实现《纲要》目标，2008年12月17日，中科院国家天文台太阳活动重点实验室成立。太阳活动重点实验室汇集了国家天文台太阳物理研究方面“太阳磁场和太阳磁活动”、“太阳射电研究”、“太阳活动预报”3个创新研究团组；整合了一个观测基地、一个待建观测基地和两个天文技术实验室。
|
| 已投稿到： |
|
|---|
