审核专家：鲁暘筱懿行星物理学博士、国家遥感中心副研究员

2021年10月14日18时51分，我国在太原卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭，成功将首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”等11颗卫星送入预定轨道。此次任务是长征系列运载火箭第391次发射。

除了“羲和号”之外，本次任务还成功搭载了亚太空间合作组织（APSCO）的2颗政府间合作微小卫星：大学生小卫星-1、大学生小卫星-2A，主要开展盘绕式伸展臂展开、星基广播式监视及星间通信等技术验证。亚太空间合作组织是我国发起成立的第一个高技术领域国际组织，此次任务是该组织成立以来首次发射卫星。此外，本次发射还搭载了8颗商业微小卫星。

羲和号是我国首颗太阳探测卫星，命名自我国上古神话中的太阳女神“羲和”，它将替我们探索太阳之谜。

人类对太阳的观测

人类对太阳的观测可以追溯到公元前2000年，在中国古代的典籍《尚书》中就记载了曾经发生在夏代的一次日食。

在我国的古代汉字中用“⊙”代表太阳，表明中国很早以前就已看到了太阳黑子。《汉书·五行志》中记载了人类最早的黑子记录：“日出黄，有黑气大如钱，居日中央。”公元前400年，希腊人也曾经看到过太阳黑子，1605年，伽利略通过望远镜再一次确认了太阳黑子的存在。

在公元前1,000年，巴比伦天文学家观察到太阳沿着黄道的运动是不均匀的，这是因为地球以椭圆轨道绕着太阳运行，使得地球在接近近日点的速度较快，而在远日点时速度较慢。第一位尝试以科学或哲学角度解释太阳的人是希腊哲学家阿那克萨哥拉，他推断太阳是一个巨大的金属火球，而月球是反射太阳的光。

埃拉托斯特尼在公元前3世纪估计地球和太阳之间的距离大约是4,080,000斯达地（755,000千米）或是804,000,000斯达地（148至153百万千米，或0.99-1.02天文单位）；后面的数值与今天所用的误差只有几个百分点。

最早被设计来观察太阳的卫星是NASA在1959年至1968年发射的先驱者6-9号（也叫先锋6-9号）。这些探测器在与地球相似的距离上环绕着太阳，并且对太阳风和太阳磁场进行了详细测量。欧洲和日本也曾发射相关探测器来从宇宙中观测太阳。

羲和号

羲和号的正式名称是“太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星”，运行在距离地面约517千米的太阳同步轨道，携带有太阳Hα成像光谱仪，它也是国际上首次实现全日面Hα波段的光谱成像观测。

羲和号采用了超高指向精度、超高稳定度的“双超”卫星平台设计。平台将在轨应用磁浮技术，采用“动静隔离非接触”总体设计新方法，将平台舱与载荷舱物理隔离，阻断平台舱微振动对载荷工作的影响，大幅提高载荷姿态指向精度和姿态稳定度。

未来，双超平台技术还将在高分辨率对地详查、大比例尺立体测绘、太阳立体探测、系外行星发现等新一代航天任务中开展广泛应用，助推我国空间科学和空间技术跨越式发展。

通过对Hα波段的观测，可以观察太阳光球层、色球层等大气中的特征和日珥等大气活动，分析太阳爆发的来源区域，有助于研究太阳爆发的动力学过程及物理机制。而羲和号可以同时得到Hα波段附近任意波长点的全日面图像，实现全天候、高时空分辨率、高光谱分辨率的太阳观测，为太阳爆发的研究提供准确可靠的数据。

Hα谱线

太阳Hα谱线对天文学家而言是一条非常重要的谱线，同时也是太阳爆发时响应最强的色球谱线。那么，什么是Hα谱线呢？

在天文学和物理学上，H-α是氢的一条具体可见的红色发射谱线，波长为6562.8 Å。依据原子的波耳模型，电子是存在于量子化能阶的轨道上绕着原子的原子核。这些能阶以主量子数 n = 1、2、3……来描述，电子只能存在于这些状态中，并且也只能在这些状态中转移。H-α的波长是656.281纳米，位于可见电磁频谱的红色部分，同时也是天文学家追踪气体云气中被电离的氢含量最容易的方法。

“羲和号”人造卫星将实现国际首次太阳Hα波段光谱成像的空间探测，填补太阳爆发源区高质量观测数据的空白，提高我国在太阳物理领域研究能力，对我国空间科学探测及卫星技术发展具有重要意义。

羲和号的成功发射，将揭开我国探日工程系列动作的序幕。未来我国还将发射“先进天基太阳天文台”，它将运行在高度约720千米的太阳同步轨道上，能二十四小时对太阳进行连续不断的观测。这颗卫星上将携带莱曼阿尔法太阳望远镜、硬X射线成像仪、全日面矢量磁相仪这三种重要的科学观测仪器，能够观测日冕物质抛射、太阳耀斑爆发以及太阳磁场。

此外，地面也正在建设2.5米大视场高分辨率太阳望远镜（WeHoT）。相信在未来，一个天地协同的太阳联测体系将会逐渐形成。

本文综合自：天文爱好者杂志、国家航天局官网、维基百科等