太陽,這顆距離地球約1.5億公里的恒星,不僅是地球生命存在的能量源泉,更是人類探索宇宙奧秘的重要窗口。從太陽黑子到耀斑爆發,從日冕物質拋射到空間天氣變化,太陽的每一次“呼吸”都深刻影響著地球的生存環境。為了更深入地理解太陽活動規律,我國計劃于2028至2029年間發射“羲和二號”探測器,前往日地拉格朗日L5點開展長期觀測,這一任務將開啟太陽立體探測的新篇章。
太陽活動并非恒定不變,其能量釋放的波動會引發一系列空間天氣現象。1967年5月,冷戰期間的一次太陽耀斑爆發導致美國多套預警雷達系統同時失靈,險些引發核戰爭。這一事件讓人類意識到,太陽活動對地球的影響遠超想象。如今,科學家已確認太陽活動存在約11年的周期,劇烈的太陽風暴會干擾衛星通信、導航系統,甚至威脅電網等地面基礎設施。因此,空間天氣預報的重要性不亞于地面天氣預報,而太陽探測則是構建精準預報體系的關鍵。
作為“羲和家族”的第二位成員,“羲和二號”的部署位置經過精心選擇。日地拉格朗日L5點位于地球公轉軌道后方60度處,與太陽、地球構成等邊三角形。在這一位置,探測器受太陽和地球引力平衡,僅需極低能量即可維持軌道,且公轉周期與地球一致,便于地面跟蹤測控。更重要的是,L5點的獨特視角使探測器能提前4至5天觀測到正對地球的太陽活動區,為空間天氣預警爭取寶貴時間。例如,當太陽黑子或耀斑源逐漸轉向地球時,“羲和二號”可從側面捕捉其完整形態,判斷爆發是否朝向地球,這一能力是近地軌道探測器無法實現的。
發射時間的選擇同樣充滿科學考量。2028至2029年正值第25太陽活動周峰值過后的下降階段,此時太陽活動頻率降低,但強風暴仍會發生。這一階段為科學家提供了理想觀測條件:相比活動密集的峰值期,下降階段的太陽現象更易于“拆分”研究,有助于深入解析磁場演化、耀斑爆發等物理過程的完整鏈條。若任務成功,“羲和二號”將成為首個長期駐留L5點的太陽探測器,與近地軌道探測器組網形成立體觀測體系,大幅提升國際太陽物理研究水平。
為了實現多維度、全波段的太陽探測,“羲和二號”搭載了五類先進科學載荷。其磁懸浮控制衛星平臺可抑制微振動干擾,確保觀測圖像的超高清晰度。日冕儀將直接觀測太陽大氣最外層,太陽風粒子分析儀將解析高能粒子成分,太陽望遠鏡則聚焦磁場與等離子體相互作用。這些設備協同工作,旨在繪制太陽爆發的三維結構模型,解答活動區磁場演化與爆發的關聯問題。例如,科學家希望通過探測數據理解:為何太陽表面溫度僅6000攝氏度,而日冕卻高達百萬攝氏度?太陽風為何能以超音速沖向行星際空間?
任務的科學目標直指太陽物理與空間天氣的核心挑戰。首先,通過提前預警威脅地球的太陽風暴,將高風險空間天氣預警窗口從目前的1至2天延長至4至5天,為航天器、電網和通信系統爭取應急時間。其次,聚焦日冕加熱和太陽風加速的能量傳輸機制,這一謎題被比作“太陽的能源管道問題”,其解答將重構人類對恒星能量循環的認知。從實際應用看,這項研究不僅能提升空間天氣預報精度,還可能為未來深空探測的輻射防護提供理論支持。
“羲和二號”的使命,既是技術突破的集中體現,也是人類探索自然規律的持續追問。當探測器抵達1.5億公里外的L5點,它所傳回的不僅是數據,更是人類對太陽系家園更深層的理解。在這場跨越星際的觀測中,中國航天正以獨特的視角,為全球科學界貢獻東方智慧。










