夸父卫星在轨获得世界一流天基太阳硬X射线图像等系列成果
2023中关村论坛重大科技成果专场发布会5月30日举行，发布了20项重大科技成果，其中包括“夸父卫星在轨获得世界一流天基太阳硬X射线图像等系列成果”。
中科院紫金山天文台研究员、“夸父一号”卫星工程首席科学家甘为群说，中国科学院空间科学先导专项II期研制的我国首颗综合性太阳探测卫星“夸父一号”的成功发射及初步观测结果的取得，标志着中国太阳物理实现了从地面走向空间的里程碑式跨越。
太阳物理学家五十年的梦想得以实现
“夸父一号”是我国首颗综合性太阳探测专用卫星。为何要探测太阳？
甘为群说，跟人类关系最密切的有两个：月球和太阳。太阳上有从低温到高温、从低密度到高密度、从核反应到里面元素的形成，到等离子体等各种各样的物态、运动、变化等。太阳上面会突然产生剧烈暴发，首先是辐射的增强，另外，高能粒子加速打到地球上，还有日冕物质抛射一大团高温高速的物质打到地球上，会对人类产生非常大的影响，包括大家手机通信都会受到影响。所以太阳的研究不光是基础研究，还和人类有密切的关系。
在上世纪70年代“两弹一星”发射后，科学界就提出“两船一站”的计划，其中的一船是“天文一号卫星”，主要用来观测太阳，后来由于种种原因该项目下马。上世纪90年代以后，我国又陆续提出若干太阳卫星计划，但直到2017年底“夸父一号”正式工程立项之前，中国都没有太阳探测卫星。“夸父一号”卫星成功发射实现了中国天文学家或太阳物理学家差不多五十年的梦想。
“夸父一号”以“一磁两暴”为科学目标
国际上从上世纪60年代初就开始发射太阳探测卫星了，到2011年“夸父一号”正式提出前后，已经有六七十颗太阳探测卫星或相关卫星。如何提出“夸父一号”的科学目标是一个棘手的问题，既不能重复，又要有特色；既要先进，又要可行；既要考虑研究基础，又要考虑技术基础……
“好在我们一直在推进中国的太阳空间探测，前期有很好的积累，中国的地面太阳观测也有一定的基础，最后我们用‘一磁两暴’概括它的科学目标。”甘为群说，“一磁”即太阳磁场，“两暴”即耀斑和日冕物质抛射。
“夸父一号”搭载了全日面矢量磁像仪、莱曼阿尔法太阳望远镜和太阳硬X射线成像仪三台有效载荷。它的特色是在一个卫星平台上同时观测太阳磁场、太阳耀斑和日冕物质抛射，研究它们的形成、演化、相互作用及可能存在的因果关联，并为空间天气预警和预报提供支持。
基于“夸父一号”的太阳物理前沿研究全面展开
2022年10月9日，“夸父一号”在酒泉卫星发射中心顺利发射升空。作为我国首颗综合性太阳探测专用卫星，“夸父一号”承担着开启我国综合性太阳空间探测新时代的神圣使命。
在轨测试期间，“夸父一号”获得一系列重要科学观测成果。其中，“夸父一号”卫星上的太阳硬X射线成像仪（HXI）载荷在轨表现最为优秀，迄今已经观测到200多个太阳耀斑，不仅实现了我国首次太阳硬X射线成像，其成像质量还达到国际一流水平，其所反映的太阳耀斑非热辐射分布的细节前所罕见，超出之前的预期。HXI提供地球视角目前国际上唯一的太阳硬X射线成像，为“一磁两暴”的太阳耀斑观测提供了无可替代的观测资料。
卫星上的全日面矢量磁像仪（FMG），首次实现了我国太阳磁场的空间观测，其局部纵向磁场的观测精度达到国际先进水平，为“一磁两暴”的磁场观测提供了素材。卫星上的莱曼阿尔法太阳望远镜（LST）子载荷之一太阳日面成像仪（SDI），实现了卫星平台上首次莱曼阿尔法波段全日面成像，清晰分辨出日面边缘丰富多彩的莱曼阿尔法日珥结构等现象。
甘为群说，2023年4月11日至12日，“夸父一号”科学团队向全球宣布“夸父一号”卫星数据试开放，并成功举办了为期两天的“夸父一号”卫星数据使用国际培训会，来自25个国家近400位太阳物理工作者参加会议。目前，基于“夸父一号”的太阳物理前沿研究已经全面展开。
新京报记者张璐
编辑刘梦婕校对李立军