●文/中國航天科技集團一院 錢航 鄒粟

要說屬于全人類最終極的浪漫，答案應該只有一個：宇宙。而太陽作為太陽系中質(zhì)量最大的天體，是太陽系的焦點，也是人類探索恒星的前哨站。在地球上，我們能擁抱這顆質(zhì)量是地球33 萬倍的恒星所散發(fā)出的刺眼亮光及其帶來的溫暖；穿越1.5 億千米，我們依然能感受到陽光照射到肌膚的熾熱；即使在漆黑的夜晚，被月球反射的太陽光芒仍然能成為星空中最亮眼、潔白的光……

太陽作為整個太陽系中唯一的恒星，成為我們觀察宇宙其他天體的參考標準。古往今來，我們從沒停止過對它的好奇和探索的腳步。但是，在探索太陽的過程中，我們?nèi)匀挥泻芏鄦栴}尚未解決。令人期待的是，10 月，我國即將發(fā)射第一顆綜合性太陽探測衛(wèi)星——先進天基太陽天文臺（簡稱“ASO-S”），它將有助于我們揭開太陽的神秘面紗。

那么，為什么觀測太陽非要與它“肩并肩”？我們以前都做了什么？這次任務能獲得什么？帶著這些問題，我們一起走進本篇文章吧！

為什么不能在地面全方位觀察太陽活動

打個比方，假如現(xiàn)在距離我們10 米的地方有一支點燃的蠟燭，站在原地，我們能觀測到什么？通過肉眼，我們能觀測到蠟燭火焰所散發(fā)出的光芒；借助科學儀器，我們可以對蠟燭火焰的顏色進行光譜分析，從而獲知蠟燭火焰中等離子體的電離能量；利用溫度計，比較蠟燭點燃前后的室內(nèi)溫度，我們能知道蠟燭燃燒時的熱傳導和熱輻射是怎樣的。

但是，如果此時蠟燭的火焰上方冒出黑煙，我們可能會認為這是由于蠟燭的不完全燃燒所導致的。那么，為什么蠟燭會不完全燃燒呢？是什么物質(zhì)導致了蠟燭不完全燃燒？蠟燭是由什么物質(zhì)構成的呢？……想要解答諸如此類的問題，我們就需要靠近蠟燭，更加清晰地對蠟燭進行觀察。

同樣，在地面借助望遠鏡、電磁測量儀等科學儀器以及科學模型，我們能大概分析出太陽的組成、光亮度、表面溫度、輻射等，解釋太陽的組成和活動。但是，這些理論僅僅停留在對太陽表面及其能給予我們的科學數(shù)據(jù)上的推斷。對這些理論模型的驗證和對太陽異?；顒拥慕忉?，是我們在地面上無法直接觀測的，所以我們需要把儀器搬到太陽附近進行觀察，從而盡可能地獲得更多的科學數(shù)據(jù)，進行更全面、更詳細的研究。

2019年1月9日,中國科考隊員在位于南極內(nèi)陸的昆侖站完成太陽多色望遠鏡安裝

天文望遠鏡太陽成像

美國“帕克”號太陽探測器是有史以來首次進入太陽大氣層的人類探測器

人類對太陽進行過的研究

在幾千年的中華大地上，人們用“圈中一點”來表示太陽。許多史學家和文字學家推斷這“圈中一點”便是最早對太陽黑子的記錄。

幾千年前，人類對浩瀚宇宙所知甚少，甚至對地球是什么樣子、地球之外有什么等都沒有多少了解，太陽對于古時候的人們來說更像一個神話，這也更加促進了人類對太陽的科學探索。

公元前1000 年，古巴比倫天文學家觀察到太陽沿著黃道面（地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道平面）的運動并不均勻。這個在如今看似簡單的觀察，卻在當時促進了人們對幾何物理的研究，以及后來人們對太陽軌道的推測。在公元前28 年的漢朝，中國最早的天文學家對太陽黑子進行了觀測并做了明確的記錄，這為后來探索太陽黑子的周期奠定了基礎，給予了更多的科學數(shù)據(jù)。

1904 年，盧瑟福首次提出了太陽的能源是由內(nèi)部的熱源提供的，并且提出放射性衰變是維持太陽生命的關鍵。從這以后，關于太陽的研究層出不窮，黑子磁場、太陽日冕、氫氦聚變、質(zhì)子反應鏈等接連被提出。對這些理論模型的研究，需要通過觀測結果論證。所以，在近代，人類也創(chuàng)造了很多觀測太陽甚至到訪太陽的機會。

哥白尼的日心說顯示圍繞太陽運行的行星

古人對太陽黑子的記載

先進天基太陽天文臺所搭載的主要科學設備

全日面矢量磁像儀

用于開展太陽光球矢量磁場的成像觀測?？v向分量靈敏度為5G，橫向分量精度為150G

太陽硬X 射線成像儀

太陽硬X 射線成像儀在30～200 keV 能量段，以太陽耀斑為主要觀測目標，對太陽進行成像觀測

萊曼阿爾法太陽望遠鏡

萊曼阿爾法太陽望遠鏡在萊曼阿爾法波段（121.6±7.5 納米）和白光波段對太陽從日面中心到1.2 個太陽半徑的全日面和1.1～2.5 個太陽半徑的內(nèi)日冕進行成像觀測

美國國家航空航天局在20 世紀60 年代發(fā)射的“先鋒”號首次在太陽同步軌道上詳細測量了太陽風和太陽磁場。20 世紀70年代，“太陽神”號探測器和天空試驗站任務為科學家提供了大量關于太陽風暴、太陽日冕層和太陽日冕物質(zhì)拋射的科學數(shù)據(jù)。日本在20 世紀90 年代發(fā)射的太陽衛(wèi)星長時間記錄了太陽耀斑的活動和分布情況，使得科學家能夠開始區(qū)分并且歸類太陽耀斑的不同種類。美國2018 年發(fā)射的“帕克”號太陽探測器也將于2025 年接近太陽，對太陽的外層日冕進行觀測。

肩負重任的先進天基太陽天文臺

先進天基太陽天文臺是我國太陽物理學界在2011 年提出的一個針對太陽探索的任務計劃。此項任務將會抓住太陽活動第25 個周峰年的契機，對太陽進行科學探索。

先進天基太陽天文臺將對當前天文學界的“一磁兩暴”進行重點科學數(shù)據(jù)采集。“一磁”指的是太陽磁場。無論是在太陽內(nèi)部還是在太陽表面，或是在太陽周圍，太陽磁場都有很多復雜的動態(tài)變化，所以這也成為天文學界關注的焦點?！皟杀敝傅氖翘栆吆腿彰嵛镔|(zhì)拋射。這“兩暴”其實對我們?nèi)粘Ｉ钪械耐ㄐ哦加泻艽蟮挠绊憽?/p>

配備了全日面矢量磁像儀、太陽硬X 射線成像儀、萊曼阿爾法太陽望遠鏡的先進天基太陽天文臺，它的實驗目標都是非常前沿的，也是研究天文學界亟待解決的問題，同時也與我們的日常生活休戚相關。通過對太陽風暴的研究，我們可以進一步改進空間天氣預警預報系統(tǒng)，讓航天員能夠在第一時間獲取太陽風暴的爆發(fā)信息，使他們在軌更安全。

先進天基太陽天文臺成功發(fā)射后，將詳細記錄第25 個太陽活動周峰年的太陽風暴。屆時，圍繞先進天基太陽天文臺觀測結果的研究將成為國際熱點，科學家在研究“一磁兩暴”自然規(guī)律的同時，也會及時預報太陽爆發(fā)對人類的影響，以造福全人類。相信在不久的將來，我們可以通過先進天基太陽天文臺對太陽有更詳細的認識和了解。