中國首次實現太陽過渡區探測 為未來深空太陽探測強化技術儲備

撰文:陳進安
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據中國科學院國家天文台消息,中國首次開展太陽過渡區,即太陽色球與日冕之間的層次的探測,中科院空間新技術試驗衛星(SATech-01)上搭載的46.5nm極紫外太陽成像儀(SUTRI)於近日順利開機,成功獲得首批太陽過渡區動態成像觀測數據,並捕獲到近期太陽上的活動現象。據悉,透過本次試驗,得以為中國未來的深空太陽探測強化了技術儲備。

據介紹,SUTRI是國際首台基於多層膜窄帶濾光技術的46.5 nm太陽成像儀,由中科院國家天文台懷柔太陽觀測基地聯合北京大學地空學院空間所、同濟大學精密光學工程技術研究所、中科院西安光學精密機械研究所月球與深空探測技術研究室、中科院微小衛星創新研究院科學衛星總體研究所自籌經費共同研製而成,歷時1年半。

SUTRI選擇的Ne VII 46.5 nm譜線形成於太陽大氣層中約50萬度的區域(位於高過渡區),是連接低層大氣和日冕的關鍵區域,過去外界所知極少。1973年美國天空實驗室(Skylab)上的無縫光譜儀曾拍攝全日面Ne VII 46.5nm圖像,惟存在譜像混疊的缺陷,而本次觀測是繼其之後,人類近半個世紀來首次在46.5 nm波段拍攝太陽的完整圖像。

項目組創新性地採用矽鈧多層膜在46.5 nm波長附近獲得了3nm帶寬,並在國內首次研發了用於空間極紫外探測的科學級sCMOS相機,從而具備了對50萬度左右的太陽大氣進行動態成像觀測的能力。拍下的圖像清晰顯示了過渡區網絡組織、活動區冕環系統、日珥和暗條等結構,其觀測特徵表明,SUTRI拍攝的確實是從太陽低層大氣往日冕過渡的結構,符合預期。

SUTRI成功獲得高質量的全日面極紫外太陽像,表明項目組確定的極紫外波段新型窄帶反射膜、sCMOS相機等主要的新技術驗證目標已經達到。團隊後續將進一步優化觀測配置,開展各項定標工作,並通過獲取的科學數據開展太陽物理研究和空間天氣預報服務。