■科技创新 教育力量·高校科技创新成果巡礼

    自2021年发射升空，我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”取得一系列原创性科学成果，至今仍在轨稳定运行，为人类进一步探索太阳奥秘奠定基础。

    太阳，离人类最近的恒星，燃烧澎湃在1.5亿公里外，直接或间接赐予人类能源、食物等生存“刚需”，也吸引着人类不断探索光与火背后的奥秘。

    6月13日，国际学术期刊《自然·天文学》刊发了中国团队率全球之先为太阳“画像”相关论文。“利用‘羲和号’采集到的多谱线、全日面、高精度观测数据，我们对太阳大气层自转规律有了较为精确的认识，精确绘制出国际首个太阳大气自转的三维图像。”论文第一作者、南京大学天文与空间科学学院博士生饶世豪介绍。通过分析我国首颗探日卫星“羲和号”的观测数据，南京大学与中国科学院云南天文台、中国航天科技集团有限公司第八研究院的科研人员在人类“逐日”之路上又跨出重要一步。

    这是这支“逐日”团队取得的最新成果。在中国科学院院士、南京大学天文与空间科学学院教授方成的带领下，一批青年教师和学生全面参与“羲和号”工程从论证、立项，到研制、发射和试验的全过程。作为“羲和号”科学与应用系统的建设单位，南京大学也磨炼出一支兼具理论分析和工程实践能力的优秀队伍，他们热切地关注、探索太阳，为打造空间探测领域的国家战略科技力量持续贡献力量。

    太阳每时每刻都在发生氢、氦核聚变，或大或小的爆发都会引发巨大的能量释放，由此引发的高能粒子、电磁暴等一旦袭向地球，小则影响信鸽方向和导航，大则危及航天员安全、损毁卫星。“中国的太空事业已经从资源卫星、气象卫星，走向载人航天，对太阳进行监测和预报势在必行。”作为科学总顾问，方成提出并全程参与了“羲和号”卫星的研制。在他看来，作为航空航天大国，中国必将加强对太阳的观测研究，“羲和号”就是中国探日从地面跨入太空最坚实的一级台阶。

    2021年10月14日，距离工程立项仅过去两年多，长征二号运载火箭搭载“羲和号”从太原卫星发射中心远赴太空，方成和团队守在发射现场，见证了我国“逐日”的脚步从地面跨入太空，太阳空间观测自此有了“中国视角”。

    “羲和号”发射之前，世界各国发射的太阳探测卫星大多在紫外线、伽马射线、X射线等波段探测太阳活动。而“羲和号”的全名是“太阳Hα（氢阿尔法）光谱探测与双超平台科学技术试验卫星”，在国际上首次实现太阳Hα谱线的空间探测，这种谱线能够反映太阳光球层和色球层的信息，细分后可获得光球层和色球层不同高度处的太阳图像，相当于给太阳大气做CT扫描。

    “将‘羲和号’观测结果与其他太阳探测设备获得的数据结合分析，多波段多角度了解太阳爆发的物理过程，对太阳有更全面的了解，有利于我们开展空间天气预报和预警。”方成说。

    发射以来，“羲和号”持续在轨稳定运行，基于其观测产出数据的科研成果持续涌现——南京大学太阳物理团队借助“羲和号”再现太阳暗条爆发三维动力学过程；北京大学、南京大学、云南大学、中国科学院云南天文台科学家团队合作利用“羲和号”卫星的Hα光谱成像和美国太阳动力学天文台数据，揭示太阳大气中一种特殊磁场位型的形成过程及其内部能量变化情况，为太阳喷流过程中的能量储存和释放机制提供重要线索……此外，“羲和号”每天的观测数据经过软件自动处理和人工校对后毫无保留向全球开放，目前已经累计发布超过500T观测数据。

    “羲和号”的稳定运行，让我国“逐日”的步伐日益稳健。在方成和科研团队的构想中，这只是太阳探测的“开胃菜”和“新起点”。

    这样的激情和决心，驱动相关科研更上层楼，当前，“羲和二号”已开展详细方案论证。方成和团队希望这颗新的探日卫星停留在距离地球约1.5亿公里的日地第五拉格朗日点（L5点）展开观测。在这里，卫星将观测太阳的“侧脸”，旁观日地互动全过程。目前，这里还没有人类飞行器长期驻留，也无在此观测太阳的先例。

    作为人类当前唯一可以近距离探测的恒星，研究太阳的经验对人类探索浩瀚深空非常重要，“未来，我们需要建立立体观日体系，越来越抵近太阳。”方成说。