全方位立体探测太阳

全方位立体探测太阳 字体： 小 中 大 分享到： 全方位立体探测太阳 2021-10-19 09:33:14 来源：科技日报

“如果能尽快立项，中国太阳立体探测系统真正建成可能需要2035年。”在前几天的香山科学大会上，中科院院士、嫦娥五号探测器总设计师、中国空技术研究院研究员杨孟飞提出了一个大胆的想法——对太阳进行三维探测！

如果想全方位探索太阳，就需要部署立体探测系统。“在空之间，中国还没有探索太阳的系统工程。”杨孟飞说，但正是因为起步晚，我们才应该勇于迎接挑战，抓住后发优势带来的机遇。

对太阳的三维探测，前所未有！

人类发射空探测器探测太阳至今已有60多年。随着空间技术和载荷的发展，各国对太阳的探测已经从基于太阳与地球连接的探测升级到多种探测方法，如太阳的接近或双视角。通俗点理解，就像逐步实现近距离“拍”太阳，双镜头“拍”太阳的目标。

但至今还没有做到对太阳进行全方位的三维探测。

什么是三维？按照立体探测系统的方案，我国将在黄道面和极轨的5个点上分别部署探测器，实现对太阳的“包围式”观测。尤其是极地探测器，要飞五年才能到位。什么概念？就是在地球和月球之间跑180多圈。这给航天器控制和数据传输带来了巨大的挑战。

既然这么难，为什么还要进行立体检测？《杨孟飞科技日报》告诉记者，需要一种全新的探测方法，引领人类刷新对太阳的新认识，做出伟大的原始创新，发挥国际影响力。中国有自己的体制机制优势，可以集中力量办大事。

中国已经具备超长飞行的技术实力。

深空空超长飞行是太空科技实力的巅峰:我们不仅要征服超长距离、复杂的变温环境、太阳风暴...还要从容应对在数亿公里的漫长旅途中随时出现的危机。

敢于攀登，敢于超越，抢占科技制高点，立体探索太阳，这是中国航天人在航天精神的指引下，再次以实力和信心确立的新目标。

根据设想，2035年前后，我国将通过两次发射任务(分别为一箭三星、一箭双星)，围绕黄道面(地球围绕太阳的轨道面)和太阳极区构建全方位立体探测体系，实现对太阳全球和日地间的立体探测空。在想法提出之前，团队充分论证了现有的技术实力、实现路径和具体方案。

以一箭三星为例，通过分析比较直接入轨和天体入轨的区别，目前确定了借助天体引力改变轨道方向和轨道能量的方案。飞行将分为三个阶段，由运载火箭完成第一阶段，后两个阶段由力助飞行和deep 空机动完成。

“通过探月工程和田文一号的实施，我们有了很好的技术基础。”杨孟飞说，中国研究人员掌握了一种全新的飞机强制飞行方法。

据介绍，5架飞机需要飞行2到5年才能到达指定位置。已经掌握的新技术实现了重大突破，大大减少了以前方案的飞行时间。

杨孟飞透露，立体探测每组探测器质量约3500公斤，有效载荷约400-600公斤。中国有能力利用多天体分力技术、高效推进舱、电推进技术等空间技术实现探测器的超长飞行和精确入轨。预计发射3年后，太阳立体探测系统将具备太阳中低纬度全覆盖和连续观测能力，发射5年后将具备太阳全方位立体探测能力。

立体检测势在必行。

从最早的先驱者到比水星更靠近太阳的太阳轨道飞行器，已经进行了许多探索太阳的国际任务。中国开展了太阳空望远镜的预研，也开展了“追日”的“夸父计划”。它的探测器被设计在离地球100万公里的轨道上运行。

当前形势发生新变化，国际任务达到新深度，带来新认知。例如，帕克太阳探测器是历史上最接近太阳的人造物体，首次实现了距太阳中心约9.5个太阳半径处的接近探测。

与会专家认为，我国开展立体探测势在必行。

一方面将为太阳物理研究和空天气预报提供高质量的数据。据研究太阳40多年的中国科学院院士王敬先介绍，在太阳物理学中还有一系列重要的前沿科学问题。

科研原始创新没有第二名。“要实现全面、准确、及时、有效的空天气预报系统，也更迫切需要对太阳进行立体探测。”中国科学院院士王驰说。因此，为了开展空之间太阳物理和天气预报前沿科学问题的研究，中国必须建立自己的立体太阳探测系统。

另一方面，整个项目可以促进外围支持技术和系统的发展。比如，我国的太阳探测仪器与国际先进水平存在差距，数据处理存在不足。如果以目标为导向，以任务为导向，15-20年的努力有望实现高性能有效载荷的突破，同时可以多条腿走路，倒逼技术路线和数据处理方式的创新。

“太阳立体探测工程将是一个集空交叉科学、空交叉技术和空交叉应用于一体的系统工程。”杨孟飞表示，它的建立将促进太阳物理科学研究、空天气预报应用和航空航天技术的交叉和融合。解决太阳物理前沿科学问题，提高太阳活动和空天气预报能力；推动中国太阳能空探测领域的跨越式发展。(记者张家星)

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