通过对Hα光谱数据的分析,可以从光球层到色球层,获取太阳低层大气的信息,从而推演太阳爆发时的大气温度、速度等物理量的变化,研究太阳爆发的动力学过程和物理机制。
羲和号卫星的硕果,标志着我国正式步入“自主探日”时代。
从“奔月”“探火”到“探日”
“自主探日”,意味着我们获得了空间数据的自主权。
以前,我国空间的天气预报数据来源主要依赖国外,这样容易造成数据延迟,真实性也难以保证。“羲和号”上天后,我们自主掌控了这些数据,不再受人掣肘。另外,近年来,国际太阳探测领域发展迅猛,我国在该领域发表论文的数量已居世界第二位,但之前的科研成果中,引用的数据均来自国外,“羲和号”的出现,将彻底扭转这一局面。
我国已经向全世界开放共享“羲和号”数据,赵坚在演讲中透露,可“通过南京大学太阳科学数据中心查询和下载”,据国际在线报道,“羲和号”的科学数据得到了美国、法国、德国等太阳物理研究学者的广泛应用。
“羲和号”在太空中“监视”太阳,尽可能保证我们在地球生产生活的安全,而我们生活的地球也正在被七颗高分卫星“密切”关注着。
作为“高分”专项工程总师,赵坚在科学小会现场演讲中,向青少年抛出的第一个问题是:什么是“高分”?“就是时时观测着地球的一双眼睛。”正如手机分辨率越高拍照越清晰一样,“高分”7型卫星在太空为地球拍摄照片已经实现“亚米级”,它不光分辨率高,还实现了高时效性、高光谱分辨率、高定位精度,时间达到秒级,光谱有几百个谱段,定位精度也达米级。
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今年2月,北京冬奥会开幕式上,就展示过用“高分二号”卫星成像的比赛场馆俯瞰图,从太空的视角“探班”冬奥赛场,体现科技奥运的精神。
高分二号的“大哥”——“高分一号”卫星于2013年4月26日发射入轨,已为我国国土资源部门、农业部门、气象部门、环境保护部门提供高精度、宽范围的空间观测服务,例如公安部就曾利用高分一号的数据,在黑龙江、内蒙古、河北等地发现了多处罂粟种植区,2013年7月,甘肃岷县发生地震后,高分一号获取数据后,为灾区评价次生灾害检测工作作出科学引导。
我国“设计”的这套高分辨率对地观测系统,包含的七颗卫星及相应的观测平台,覆盖了从全色、多光谱到高光谱,从光学到雷达,从太阳同步轨道到地球同步轨道等多种类型,构建了一个具有高空间分辨率、高时间分辨率和高光谱分辨率能力的对地观测系统。
“无论是观测地球,还是探测太阳,这都只是空间科学的一些领域”,赵坚说道,那什么是空间科学?“主要是利用航天器研究发生在日地空间、行星际空间及至整个宇宙空间的物理、天文、化学及生命等自然现象及其规律的科学。”
从这个角度看,我国借助航天器“研究”月球和火星的空间科学也达到了领先水平。对月球的观察,以2004年实施“嫦娥工程”为标志,最新成果是“嫦娥五号”采集的月壤研究。这颗月球探测器于2020年12月着陆于月球,随后对着陆点附近的月表物质进行了采样、并成功将1371克月壤样品带回地球。
近日,中国科学院地球化学研究所科研团队研究发现,嫦娥五号带回的月壤中存在大量的太阳风成因水,这一成果在国际学术期刊《自然·通讯》发表。此前,遥感探测已发现月表普遍存在水,由于缺乏直接的样品分析证据,月表水的成因和分布一直存在争议。中科院的这一研究发现,为研究月表中纬度地区水的分布提供了重要参考。
探索火星的航天器也在近年取得突破性进展,2020年7月,“天问一号火星探测器”在海南文昌发射成功,这是我国对于火星的首次探测任务,“天问一号”历时7个月,飞行7.5亿公里,于2021年5月在火星着陆。
尽管是探索火星的第一步,但迈出的步伐却意义非常重大,“天问一号”成为继美国以后第二个探测器正式登陆火星,并持续传回清晰图片的国家,可谓打破了美国在“登陆火星”上的技术垄断地位。
仰望星空,还需从娃娃抓起
“火星上的落日,不是红彤彤的,而是淡蓝色的,火星上也有月亮,不过有点小,它不可能把太阳遮住,形成不了地球上的月全食。火星上有独特的火卫一凌日,几十秒钟过去也很壮观。”月球及火星探测器副总设计贾阳,给孩子们描述火星的落日和天象,