李慧
太陽是地球天氣、氣候和空間環(huán)境變化的驅(qū)動源,其外部結(jié)構(gòu)分3層,從內(nèi)向外依次是光球?qū)印⑸驅(qū)雍腿彰釋?。人們?nèi)庋劭吹降氖枪馇驅(qū)?,而最直接影響地球環(huán)境的是日冕層。監(jiān)測太陽活動,捕捉太陽爆發(fā)過程,可以為空間天氣預報提供重要的科學數(shù)據(jù)。
風云三號E星——“黎明星”搭載的太陽X射線極紫外成像儀,是中國第一臺空間太陽望遠鏡,也是國際上首臺具有X射線和極紫外(電磁波譜中波長從121納米到10納米的電磁輻射)兩個波段的太陽成像儀。它主要用于監(jiān)測太陽日冕活動,捕捉太陽風暴爆發(fā)過程,預報地球空間電磁場和帶電粒子變化,預警太陽活動對航天航空、通信導航、電網(wǎng)和石油管道等基礎設施的影響。
太陽輻照度光譜儀是中國第一臺空間對日全能譜高光譜觀測儀器,用于監(jiān)測太陽入射地球的能量微小變化,包含豐富的太陽光譜精細結(jié)構(gòu),對精密監(jiān)測地球氣候系統(tǒng)能量變化具有重要意義。
風云三號E星太陽極紫外圖像(左)、太陽X射線圖像(中)、太陽光譜精細結(jié)構(gòu)(右)(供圖/國家衛(wèi)星氣象中心)
風云三號E星小檔案
2021年7月5日,風云三號E星搭乘長征四號丙運載火箭,在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。風云三號E星上搭載了11臺遙感儀器,可實現(xiàn)對三維大氣、洋面風場、夜間微光、太陽和電離層等多種要素的監(jiān)測,并將增強對天氣氣候、大氣環(huán)境和空間天氣的監(jiān)測分析能力。
目前,風云三號E星已與風云三號C星和D星組網(wǎng)運行,中國也因此成為唯一同時擁有上午、下午、晨昏3條軌道氣象衛(wèi)星組網(wǎng)觀測能力的國家,提高了數(shù)據(jù)自主率。
問:為什么要從衛(wèi)星上看太陽?
答:從地球上“看”太陽,只能看到太陽可見光,直接影響地球空間環(huán)境的X射線和極紫外波段的光會被地球大氣吸收,無法在地面上觀測到。但衛(wèi)星不受日照時間、天氣條件和大氣干擾限制,能夠全天時、全天候、全譜段地監(jiān)測太陽的“一舉一動”。
問:X-EUV成像儀獲取的圖像有什么用?
答:太陽X射線-極紫外波段成像儀(SolarX-rayExtremeUltravioletImager)簡稱X-EUV成像儀。太陽和地球一樣也具有大氣,太陽最外層的大氣叫作日冕,日冕溫度很高,通常在極紫外和X射線等波段進行觀測。
從太空中拍攝到的太陽X射線和極紫外圖像,可以用于觀測日冕中的各種活動現(xiàn)象,以便更加及時、準確地預報空間天氣。
問:X射線和EUV波段觀測結(jié)合有何意義?
答:X射線可以比極紫外波段看到更加高溫的日冕氣體,極紫外波段則可以更清楚地看到暗條、冕洞等溫度較低的特征。將兩個不同波段觀測數(shù)據(jù)結(jié)合起來,可以更全面有效地監(jiān)視太陽的爆發(fā)性活動。
(責任編輯/高琳 美術(shù)編輯/周游)