我国首次实现太阳过渡区探测 - 根分类 - 中国科学院国家天文台怀柔观测基地

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我国首次实现太阳过渡区探测

发表日期:   2022-09-14      点击:   101

  近期,中科院空间新技术试验卫星(SATech-01)上搭载的46.5nm极紫外太阳成像仪(英文名Solar Upper Transition Region Imager,简称SUTRI,图1)顺利开机,成功获得首批太阳过渡区(太阳色球与日冕之间的层次)动态成像观测数据,并捕获到近期太阳上的一些活动现象(图2)。这是我国首次开展太阳过渡区探测。目前,载荷一切功能正常,正在按计划开展在轨测试和定标工作。SATech-01是中科院微小卫星创新研究院抓总研制的空间新技术试验卫星系列的首发星,2022年7月27日在酒泉卫星发射中心采用 “力箭一号”运载火箭成功发射至500公里附近的太阳同步轨道。 

 

  SUTRI由中科院国家天文台怀柔太阳观测基地联合北京大学地球与空间科学学院、同济大学精密光学工程技术研究所、中科院西安光学精密机械研究所月球与深空探测技术研究室、中科院微小卫星创新研究院科学卫星总体研究所,历时1年半自筹经费共同研制而成。 

 

  SUTRI选择的Ne VII 46.5 nm谱线形成于太阳大气层中约50万度的区域(位于高过渡区),是连接低层大气和日冕的关键区域,过去人们了解极少。SUTRI是国际首台基于多层膜窄带滤光技术的46.5 nm太阳成像仪,本次观测也是继1973年美国天空实验室(Skylab)上的无缝光谱仪拍摄全日面Ne VII 46.5nm图像(存在谱像混叠的缺陷)后,人类近半个世纪来首次在46.5 nm波段拍摄太阳的完整图像。项目组创新性地采用硅钪多层膜在46.5 nm波长附近获得了3nm带宽,并在国内首次研发了用于空间极紫外探测的科学级sCMOS相机,从而具备了对50万度左右的太阳大气进行动态成像观测的能力。所拍摄的图像清晰地显示了过渡区网络组织、活动区冕环系统、日珥和暗条等结构。这些结构的观测特征表明,SUTRI拍摄的确实是从太阳低层大气往日冕过渡的结构,符合预期(图2)。 

 

  SUTRI是受中科院空间科学先导二期专项预研项目——太阳过渡区卫星探测计划支持凝练出来的太阳探测载荷之一。SUTRI成功获得高质量的全日面极紫外太阳像,表明项目组确定的极紫外波段新型窄带反射膜、sCMOS相机等主要的新技术验证目标已经达到。后续,项目团队将进一步优化观测配置,开展各项定标工作,并通过获取的科学数据开展太阳物理研究和空间天气预报服务。 

 

  本次成功的搭载试验为项目团队正在推动的太阳极紫外光谱探测、恒星极紫外测光和光谱探测等夯实了基础,为我国未来的深空太阳探测强化了技术储备,同时也在空间天气源头监测和基于自主数据预报空间天气等方面为太阳活动与空间天气重点实验室的建设提供了重要支撑。

 

 

   

 

  图1:46.5 nm极紫外太阳成像仪(箭头所示)在卫星平台上的图片 

 

 

  

 

  图2:9月8日观测的46.5 nm太阳图像

 

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