中国首次实现太阳过渡区探测 为未来深空太阳探测强化技术储备

撰文: 陈进安
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据中国科学院国家天文台消息,中国首次开展太阳过渡区,即太阳色球与日冕之间的层次的探测,中科院空间新技术试验卫星(SATech-01)上搭载的46.5nm极紫外太阳成像仪(SUTRI)于近日顺利开机,成功获得首批太阳过渡区动态成像观测数据,并捕获到近期太阳上的活动现象。据悉,透过本次试验,得以为中国未来的深空太阳探测强化了技术储备。

据介绍,SUTRI是国际首台基于多层膜窄带滤光技术的46.5 nm太阳成像仪,由中科院国家天文台怀柔太阳观测基地联合北京大学地空学院空间所、同济大学精密光学工程技术研究所、中科院西安光学精密机械研究所月球与深空探测技术研究室、中科院微小卫星创新研究院科学卫星总体研究所自筹经费共同研制而成,历时1年半。

SUTRI选择的Ne VII 46.5 nm谱线形成于太阳大气层中约50万度的区域(位于高过渡区),是连接低层大气和日冕的关键区域,过去外界所知极少。1973年美国天空实验室(Skylab)上的无缝光谱仪曾拍摄全日面Ne VII 46.5nm图像,惟存在谱像混叠的缺陷,而本次观测是继其之后,人类近半个世纪来首次在46.5 nm波段拍摄太阳的完整图像。

项目组创新性地采用矽钪多层膜在46.5 nm波长附近获得了3nm带宽,并在国内首次研发了用于空间极紫外探测的科学级sCMOS相机,从而具备了对50万度左右的太阳大气进行动态成像观测的能力。拍下的图像清晰显示了过渡区网络组织、活动区冕环系统、日珥和暗条等结构,其观测特征表明,SUTRI拍摄的确实是从太阳低层大气往日冕过渡的结构,符合预期。

SUTRI成功获得高质量的全日面极紫外太阳像,表明项目组确定的极紫外波段新型窄带反射膜、sCMOS相机等主要的新技术验证目标已经达到。团队后续将进一步优化观测配置,开展各项定标工作,并通过获取的科学数据开展太阳物理研究和空间天气预报服务。