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羲和號

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羲和號
任務類型太陽探測（英語：Heliophysics）
運營方南京大學[1]
國際衛星標識符2021-091A
衛星目錄序號49315
任務時長3年
航天器屬性
平台超高指向精度、超高穩定度平台（「雙超」衛星平台）
製造方中國 上海航天技術研究院
發射質量508公斤（1,120英磅）
任務開始
發射日期2021年10月14日18時51分
運載火箭長征二號丁運載火箭（遙53）
發射場太原衛星發射中心
軌道參數
軌域太陽同步軌道
高度517千米
傾角97.4592°
週期94.82分鐘
升交點黃經210.4123°
近心點幅角104.5315°
平近點角324.0462°
平均運動15.27395419
公轉周數70061
主儀器
名稱太陽Hα成像光譜儀
觀測範圍H-α：6562.8±2.5 Å，Fe I：6569.2±0.8 Å（光柵掃描模式）；6535–6545 Å（連續成像模式）
 若非特別註明，本條目所有時間皆為東八區標準時間（UTC+8）。

羲和號[註 1]，全名太陽Hα光譜探測與雙超平台科學技術試驗衛星（英語：Chinese Hα Solar Explorer，CHASE），是中國首顆太陽探測科學技術試驗衛星，2021年10月14日18時51分，在太原衛星發射中心發射升空。[2]

概述

羲和，是中國上古神話中的太陽女神與制定時間和曆法的女神。取名「羲和」，象徵着中國對太陽探索的緣起與拓展[3]。

「羲和號」由中國航天科技集團八院主導研製，用戶方為南京大學。「羲和號」衛星實現國際首次太陽Hα波段光譜成像空間探測，填補太陽爆發源區高質量觀測數據的空白，首次提出天文光譜測速導航新方法和新技術[4]，標誌中國正式步入空間「探日」時代。

任務及有效載荷

任務

  • 觀測太陽耀斑和日冕物質拋射的光球及色球表現，揭示太陽爆發的源區動態特性和觸發機制；
  • 觀測太陽暗條形成和演化過程的色球表現，揭示其與太陽爆發的內在聯繫；
  • 獲取全日面Hα波段多普勒速度分布，研究太陽低層大氣動力學過程，為解決「太陽爆發由里及表能量傳輸全過程物理模型」等科學問題提供重要支撐[5]。

有效載荷

羲和號的主要科學載荷是帶有Hα濾光片的太陽Hα成像光譜儀（太陽空間望遠鏡）[6]。

Hα成像光譜儀的任務是對整個太陽盤進行光譜分析，並以光柵掃描模式構建發光體的二維光譜「肖像」。基於這些數據，太陽的二維圖像形成在兩條接近的線中656.3nm (Hα)和656.9nm (FeI)，它們對應於太陽大氣中不同水平的條件[7]。通過一次掃描（時間小於60秒），可以獲得日面上近1600萬個點的光譜信息。

性能與工作原理

「羲和號」整星重量508公斤，設計壽命3年，運行於517公里高度、傾角98度的太陽同步軌道；該軌道將經過地球的南北極，能夠24小時連續對太陽進行觀測[4]。通過對Hα譜線的數據分析，可獲得太陽爆發時的大氣溫度、速度等物理量的變化，研究太陽爆發的動力學過程和物理機制。

「羲和號」採用國際首創的超高指向精度、超高穩定度的「雙超」衛星平台。衛星平台採用「動靜隔離非接觸」總體設計新方法，將平台艙與載荷艙物理隔離，阻斷平台艙微振動對載荷工作的影響，防止平台艙熱變形影響載荷艙。與傳統衛星平台相比，「羲和號」衛星平台的指向精度、姿態穩定度均提高了2個數量級。衛星平台在軌試驗成功後，是世界上首次將磁懸浮技術在航天器上進行工程應用，將大幅提升空間觀測技術水平[8]。

「羲和號」衛星具有在軌驗證無線能源傳輸、艙間無線通信、艙間激光通信、重複連接釋放、艙間電纜脫落與收納、原子鑒頻太陽導航儀等多項新技術[4]。

發射與相關搭載

2021年10月14日18時51分，中國在太原衛星發射中心用長征二號丁運載火箭，成功將太陽Hα光譜探測與雙超平台科學技術試驗衛星發射升空，衛星進入預定軌道[9]。這是長征系列運載火箭第391次發射，是太原衛星發射中心承載的第100次航天發射任務[10]。

長征二號丁運載火箭是次以「一箭十一星」同時發射羲和號以及軌道大氣密度探測試驗衛星、商業氣象探測星座試驗衛星[11]、低軌導航增強試驗衛星、和德二號E/F衛星、交通試驗星、田園一號衛星、金紫荊衛星二號[12]、大學生小衛星-1和大學生小衛星-2A等10顆小衛星[13]，發射採用單星+蜂窩圓盤構型。

任務進展

在國際上首次在軌獲得了太陽H-α譜線，全日面的H-α波段的光譜圖像。通過衛星在軌進行探測，對太陽進行高分辨率的觀測和成像，可以更加準確地獲得太陽暴發時大氣溫度、速度等物理量的變化，進而建立起太陽暴發從光球到日冕的能量積累、釋放、傳輸的完整物理模型，對研究太陽暴發的動力學過程及物理機理提供關鍵數據[14]。

研發團隊

項目發起者是南京大學天文與空間科學學院，承擔衛星科學應用系統的設計研發和運行等工作[1][15]。

  • 科學總顧問：方成
  • 首席科學家：丁明德
  • 科學應用系統總指揮：李向東
  • 總設計師：李川
  • 副總設計師：李臻

注釋

  1. ^ 「羲」，拼音：xī，注音：ㄒㄧ，粵拼：hei1

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 南京大学助推“羲和号”升空！. 江蘇新聞. [2021-10-18]. （原始內容存檔於2021-10-18）. 
  2. ^ 我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”成功发射. 澎湃新聞. [2021-10-14]. （原始內容存檔於2021-11-20）. 
  3. ^ “羲和”探日！西电智慧助力中国航天首次实现无线能源传输. [2021-10-18]. （原始內容存檔於2021-11-09）. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 我国实现太阳探测零的突破——“羲和号”来了！. 新華網. [2021-10-18]. （原始內容存檔於2022-07-02）. 
  5. ^ “羲和号”发射成功！中国正式步入“探日”时代. 新華網. [2021-10-18]. （原始內容存檔於2022-06-29）. 
  6. ^ 龐之浩. “羲和号”升空，中国迎来“探日时代”. 國家天文台. [2021-10-18]. （原始內容存檔於2021-10-18）. 
  7. ^ «Сихэ» присмотрит за Солнцем. [2021-10-18]. （原始內容存檔於2022-06-29） （俄語）. 
  8. ^ “羲和”探日！细数我国首颗探日卫星“黑科技”. 新華每日電訊. [2021-10-18]. （原始內容存檔於2022-06-30）. 
  9. ^ 我国成功发射太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星. 新華網. [2021-10-18]. （原始內容存檔於2022-07-02）. 
  10. ^ 太原卫星发射中心百次发射 创中国航天史多项第一. [2021-10-18]. （原始內容存檔於2022-06-29）. 
  11. ^ 双星升空！“深圳造”微小卫星再次发射成功. 深圳新聞網. [2022-01-19]. （原始內容存檔於2022-06-29）. 
  12. ^ 金紫荆卫星二号发射和在轨部署圆满完成. [2022-01-01]. （原始內容存檔於2022-07-09）. 
  13. ^ 一箭十一星，金牌火箭“长二丁”助中国探日. [2021-10-18]. （原始內容存檔於2022-07-02）. 
  14. ^ 国新办举行《2021中国的航天》白皮书新闻发布会 图文实录. 中華人民共和國國務院新聞辦公室. [2022-01-28]. （原始內容存檔於2022-01-28）. 
  15. ^ “羲和号”来了！我国首颗太阳探测科学技术试验卫星发射成功！. 南京大學新聞網. [2021-10-18]. （原始內容存檔於2021-11-26）. 

參見

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