让航天“皇冠上的明珠”闪耀中国光彩

原标题：让航天“皇冠上的明珠”闪耀中国光彩

　　从古至今，太阳引发了人类太多的思考。夸父逐日的传说，折射着中华民族对这颗耀眼恒星的好奇与向往。

　　2022年10月9日，中国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”在酒泉卫星发射中心升空，正式拉开了我国对日空间探测的序章。

　　2023年1月12日，由两院院士投票评选的2022年中国十大科技进展新闻在京揭晓，“‘夸父一号’发射成功并发布首批科学图像”，位列其中。

　　仰望天空，风云浩荡，有一群人可以在心中清晰勾勒出“夸父一号”的样貌细节。他们，是“夸父一号”首席科学家、中科院紫金山天文台研究员甘为群率领的科研团队。

　　“夸父一号”的逐日之旅，凝结着他们长达11年的岁月与心血。

　　不讲荣誉利益 只管埋头苦干

　　“虽然现在人类对宇宙的观测已经延伸至130亿光年以外，但迄今为止，太阳仍然是浩瀚宇宙中唯一可供人类详细研究的恒星。”甘为群说，“太阳上发生的活动，不只影响着地球和人类，也可能在其他恒星上演。所以人类对太阳的物理过程越了解，对宇宙的认识也会更深刻。”

　　开启中国太阳探测新时代的“夸父一号”，全称为先进天基太阳天文台，运行在距离地面约720千米的太阳同步晨昏轨道。它是我国第一颗综合性太阳探测专用卫星，上面有3台载荷，实现对太阳“一磁两暴”多波段和空间拓展上的组合观测是其主要特色。

　　太阳活动以11年为周期，第25个太阳活动周期开始于2020年，将持续到2031年左右。这一周期内的峰值预计将出现在2024年到2025年，那时太阳爆发现象也最频繁。

　　“‘夸父一号’于2022年发射，可以记录下太阳活动由少变多、逐渐活跃直至达到高峰的过程，有利于捕捉到更多剧烈爆发现象。”“夸父一号”HXI载荷数据科学家、中科院紫金山天文台研究员苏杨表示，“空间探日，是研究和了解太阳的重要一步，对人类自身生存也具有重要现实意义。”

　　与太阳活动周期11年“同步”，“夸父一号”的发射适逢空间科学先导专项实施11年。“‘夸父一号’缘起于2011年中科院首批空间科学先导专项的立项实施。”甘为群介绍，“从概念性提出，到可行性研究、工程立项、工程实施，‘夸父一号’是一个大科学工程。11年期间，历经各种磨难，有科学上的挑战，更有资金、人员、施工等方面的难关。”

　　“‘夸父一号’的成功发射和运转，让我们深刻理解了‘两弹一星’精神和载人航天精神，简单说来就是大团队团结协作，不讲荣誉利益，只管埋头苦干。”甘为群强调，“主动肩负起历史重任，把自己的科学追求融入建设社会主义现代化国家的伟大事业中去，是新时代中国科技工作者精神世界的真实写照。”

　　“24小时在线”的科研团队

　　“我们的卫星目前还处于在轨测试阶段，这个阶段主要目的是验证载荷的观测能力以及载荷是否先进。”甘为群介绍，为了实现“一磁两暴”的科学目标，“夸父一号”携带了三个载荷——全日面矢量磁像仪(FMG)、太阳硬X射线成像仪(HXI)和莱曼阿尔法太阳望远镜(LST)。

　　三个载荷的研制工作，都是全新的。研制团队在几年时间里分头完成了从“0到1”的探索。

　　HXI载荷的主要科学目标是在约30keV～200keV能量段，对太阳耀斑的高能辐射进行能谱和成像观测。“在国内，我们第一次研制这么高分辨率的硬X射线成像设备，并做到了跟国际最高水平相近。”苏杨说。

　　为了实现1.2米距离上微米级形变和角秒级扭转的高精度监测，苏杨和团队用了几年时间开展攻关，提出并验证了新的解决方案“太阳指向镜零位定标方案”及配套算法，成功解决了这个难题，同时将太阳中心的定位精度从2个角秒提高到优于0.3个角秒。

　　在对HXI准直器飞行件进行详细标定和测量过程中，由于现有设备达不到目标要求，一项重要测试结果一直不尽如人意。HXI主任设计师张哲带领的技术团队重新采购了高精度设备，并自行设计搭建了25米X射线束流测试平台。场地条件简陋，团队成员的吃住行需要克服重重困难。最终，团队成功获得了91个子准直器的测试曲线。

　　“LST载荷提供了首个在莱曼阿尔法波段的全日面和内日冕的连续观测。”LST载荷数据科学家、中科院紫金山天文台研究员封莉介绍，LST包含太阳日面成像仪、太阳白光望远镜、太阳日冕仪三台子载荷。

　　2021年夏天，为如期完成太阳日冕仪的研发工作，封莉和团队成员与技术难题展开“死磕”。“几个人基本上是轮流通宵。”封莉回忆道，“从原始物理参数的模拟，到合成莱曼阿尔法波段的成像，再到给载荷研制方提供具体技术参数，大家面临的挑战层出不穷。”