記者俱鶴飛

  太陽是地球的生命之源，它佔據了太陽系質量的99.86%，是日地空間環境的主導因素。在人類文明發展行程中，研究並認識太陽，一直是國內外科學家關注的重中之重。

  自20世紀70年代以來，國際上共發射與太陽探測有關的衛星70餘顆，使人類對太陽內部結構、太陽大氣動力學、太陽爆發物理機制有了更為深入的認識。我國在太陽探測衛星方面進行了多年嘗試和探索，如神舟二號空間天文分系統取得太陽X射線和伽馬射線流量數據，風雲三號E星國內首次搭載太陽X射線極紫外成像儀，並成功實現了對太陽的多通道、全日面、高靈敏度成像，為太陽物理研究和太陽活動監測提供了重要數據。

  “十四五”以來，中國太陽空間物理迎來了新的發展機遇期。2021年10月14日，中國航太科技集團上海航太技術研究院抓總研製的我國首顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和號”成功發射，標誌著我國正式步入空間“探日時代”。

  據悉，我國首顆綜合性太陽探測專用衛星“先進天基太陽天文臺”（ASO-S）將於今年10月擇機發射。衛星發射重量約888千克，運行於720公里高度太陽同步軌道。衛星的科學目標為“一磁兩暴”，一磁是指太陽磁場，兩暴是指太陽上兩類最劇烈的爆發現象——耀斑和日冕物質拋射，即同時觀測太陽磁場、太陽耀斑和日冕物質拋射，研究其形成機理、相互作用和彼此關聯，揭示太陽磁場演變導致太陽耀斑和日冕物質拋射爆發的內在物理聯系，同時為灾害性空間天氣預報提供支援。

  “先進天基太陽天文臺”發射後，將與“羲和號”一併實現對日聯合探測，形成“雙星逐日”景象。從觀測波段上看，“羲和號”關注的Hα譜線反映了太陽低層大氣，即光球層和色球層的動力學過程；“先進天基太陽天文臺”關注的萊曼阿爾法譜線反映了太陽高層大氣，及日冕的動力學過程，兩者各有側重、相互補充。

  當前，國際太陽空間探測已進入新階段，全方位、多視角、多波段探測等多種科技、多種方式各顯神通。印度計畫在2022年實施“Aditya-1計畫”，部署一顆衛星運行於日地L1點，開展綜合太陽觀測。美國計畫在2023年實施PUNCH計畫，通過四顆小衛星在軌聯合探測，開展日冕和日球層的跨尺度過程研究。中歐合作項目“太陽風-磁層-電離層全景成像（SMILE）衛星”計畫於2024年左右發射，研究太陽風與地球磁層之間的作用機理。

  現時，我國的太陽物理學界與相關工程部門正在開展未來太陽空間物理的發展規劃論證，擬分步實施“日地L5點探測”“太陽極軌探測”“太陽抵近探測”三步走計畫，將從不同方向和距離觀測太陽，以解决諸如太陽磁場產生和演化及其與太陽活動的關係、太陽爆發的物理機制及其對空間天氣的影響這類重大科學和應用問題。

  其中，日地L5點探測工程作為國內外關注的熱點，是後續我國太陽空間探測發展的重點。通過利用日地L5點軌道的特殊優勢，可實現長期穩定地觀測太陽及行星際空間，並提前4到5天觀測到即將面向地球的太陽活動區，也可以監測太陽爆發向地球傳播的整個過程，這將為探索太陽磁場的起源和演化、揭示太陽活動的三維結構和物理機制、監測太陽爆發的行星際傳播和對地響應提供有力支撐。