風(fēng)云三號E星太陽極紫外圖像 國家衛(wèi)星氣象中心供圖

“隨著太陽緩緩自轉(zhuǎn)，太陽上的活動區(qū)、冕洞等特征也一一呈現(xiàn)在我們面前，宛若一幅壯美的畫卷。耀斑類似于地球上的閃電。”9月2日，在中國氣象局第一次對外發(fā)布衛(wèi)星觀測的太陽圖像時，國家衛(wèi)星氣象中心副主任張鵬介紹，此次發(fā)布的太陽圖像主要是風(fēng)云三號E星針對日冕層的觀測圖像，來自衛(wèi)星上的兩臺儀器：太陽X射線極紫外成像儀和太陽輻照度光譜儀。

“這臺太陽X射線極紫外成像儀是我國第一臺空間太陽望遠鏡，也是國際上首臺具有X射線和極紫外兩個波段的太陽成像儀。”張鵬說，衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)主要用于監(jiān)測太陽日冕活動，捕捉太陽風(fēng)暴爆發(fā)過程，預(yù)報地球空間電磁場和帶電粒子變化，預(yù)警太陽活動對航天航空、通信導(dǎo)航、電網(wǎng)和石油管道等基礎(chǔ)設(shè)施的影響。

為什么要從衛(wèi)星上拍攝太陽

很多人很好奇，為什么要用衛(wèi)星去觀察太陽？從地球上看太陽，和衛(wèi)星上看有什么不一樣？

“太陽是太陽系唯一的恒星，它不僅影響地球的天氣和氣候，也是空間天氣現(xiàn)象的主要引發(fā)星體。而空間天氣監(jiān)測預(yù)報預(yù)警，也是氣象部門的一項重要工作，因此，風(fēng)云三號E星的太陽監(jiān)測能力，顯得尤為重要。”張鵬說，太陽是地球天氣氣候和空間環(huán)境變化的驅(qū)動源，外部結(jié)構(gòu)分三層，從里向外依次是光球?qū)?、色球?qū)雍腿彰釋?。人們?nèi)庋劭吹降氖枪馇驅(qū)?，而最直接影響地球環(huán)境的是日冕層。監(jiān)測太陽活動，捕捉太陽爆發(fā)過程，可以為更準(zhǔn)確的空間天氣預(yù)報提供重要的科學(xué)數(shù)據(jù)。

張鵬介紹，從地球上“看”太陽，只能看到太陽可見光。直接影響地球空間環(huán)境的X射線和極紫外波段的光會被地球大氣吸收，而無法在地面上觀測到。但衛(wèi)星不受日照時間、天氣條件和大氣干擾限制，能夠全天時、全天候、全譜段地監(jiān)測太陽的“一舉一動”。

風(fēng)云衛(wèi)星獲取的太陽圖像有什么用

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張鵬介紹，來自太陽的耀斑和日冕物質(zhì)拋射等爆發(fā)現(xiàn)象，會影響地球的磁場和電離層，可能會干擾人造衛(wèi)星、影響導(dǎo)航定位精度、導(dǎo)致無線電通信中斷，甚至可能引起電網(wǎng)故障而導(dǎo)致大范圍停電。此外，在載人航天器飛行、運行，以及航天員出艙等活動中，空間天氣都會對其安全產(chǎn)生影響。

“因此，我們需要時刻關(guān)注太陽活動，捕捉太陽爆發(fā)過程，為更準(zhǔn)確的空間天氣預(yù)報提供重要科學(xué)數(shù)據(jù)。”張鵬介紹，因此開展空間天氣監(jiān)測是風(fēng)云三號E星的主要任務(wù)之一，它裝載了太陽X射線和極紫外成像儀、太陽輻照度光譜儀等6臺可以用于空間天氣業(yè)務(wù)的儀器。

張鵬介紹，目前我國主要利用國外衛(wèi)星資料監(jiān)測太陽風(fēng)暴，預(yù)報預(yù)警太陽爆發(fā)現(xiàn)象等，為相關(guān)用戶提供空間天氣保障服務(wù)。風(fēng)云三號E星X射線和極紫外成像儀投入業(yè)務(wù)運行后，可以為當(dāng)前業(yè)務(wù)提供自主可控的觀測數(shù)據(jù)，擺脫對國外資料的依賴。此外，觀測資料還可為我國空間天氣數(shù)值預(yù)報模式提供研發(fā)和檢驗的數(shù)據(jù)支撐。

衛(wèi)星獲取的圖像有什么用？張鵬說，從太空中拍攝到的太陽X射線和極紫外圖像，可以用于觀測太陽最外層大氣——日冕中的各種活動現(xiàn)象。就像人們要關(guān)注地球的大氣內(nèi)部活動一樣，這樣才能讓預(yù)報員更加及時、準(zhǔn)確地預(yù)報空間天氣。

風(fēng)云三號E星還有哪些科學(xué)計劃

此次嶄露頭角的風(fēng)云三號E星，除了拍攝太陽高清圖片，還有哪些科學(xué)計劃？

風(fēng)云氣象衛(wèi)星工程總指揮，中國氣象局黨組成員、副局長于新文介紹：“風(fēng)云三號E星是完善和豐富我國現(xiàn)有氣象業(yè)務(wù)觀測體系的黎明星，是助推氣象現(xiàn)代化高質(zhì)量建設(shè)的標(biāo)志星，也是提升風(fēng)云氣象衛(wèi)星國際影響力的國際星。”

據(jù)介紹，目前我國主要利用國外衛(wèi)星資料監(jiān)測太陽風(fēng)暴，預(yù)報預(yù)警太陽爆發(fā)現(xiàn)象等，為相關(guān)用戶提供空間天氣保障服務(wù)。

“風(fēng)云三號E星上搭載了11臺遙感儀器，可實現(xiàn)對三維大氣、洋面風(fēng)場、夜間微光、太陽和電離層等多種要素的監(jiān)測，將增強天氣氣候、大氣環(huán)境和空間天氣監(jiān)測分析能力。目前，已有10臺儀器順利開機。”于新文說，風(fēng)云三號E星投入業(yè)務(wù)運行后，可以為當(dāng)前業(yè)務(wù)提供自主可控的觀測數(shù)據(jù)，擺脫對國外資料的依賴。

于新文介紹，風(fēng)云三號E星在軌測試工作已于7月23日正式開始，預(yù)計2021年年底完成衛(wèi)星系統(tǒng)測試工作并交付使用。目前，風(fēng)云三號E星已與風(fēng)云三號C星和D星組網(wǎng)運行，我國也因此成為國際上唯一同時擁有上午、下午、晨昏三條軌道氣象衛(wèi)星組網(wǎng)觀測能力的國家，同時也提高了數(shù)據(jù)自主率。

張鵬表示，風(fēng)云三號E星屬于“黎明星”，預(yù)計今年9月底，中國氣象局還將發(fā)布“黎明星看地球”之大氣動力、熱力場圖像；10月底，發(fā)布“黎明星看地球”之微光、紅外圖像和高光譜圖像；12月底，發(fā)布黎明星首套圖冊。