圖1. 46.5 nm極紫外太陽成像儀（箭頭所示）在衛(wèi)星平臺上的圖片。

近期，中科院空間新技術(shù)試驗衛(wèi)星（SATech-01）上搭載的46.5nm極紫外太陽成像儀（英文名Solar Upper Transition Region Imager，簡稱SUTRI，圖1）順利開機，成功獲得首批太陽過渡區(qū)（太陽色球與日冕之間的層次）動態(tài)成像觀測數(shù)據(jù)，并捕獲到近期太陽上的一些活動現(xiàn)象（圖2）。這是我國首次開展太陽過渡區(qū)探測。目前，載荷一切功能正常，正在按計劃開展在軌測試和定標(biāo)工作。SATech-01是中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院抓總研制的空間新技術(shù)試驗衛(wèi)星系列的首發(fā)星，2022年7月27日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心采用 “力箭一號”運載火箭成功發(fā)射至500公里附近的太陽同步軌道。

圖2. 2022年9月4日至5日觀測的46.5 nm太陽圖像（動畫）。

SUTRI由中科院國家天文臺懷柔太陽觀測基地聯(lián)合北京大學(xué)地空學(xué)院空間所、同濟大學(xué)精密光學(xué)工程技術(shù)研究所、中科院西安光學(xué)精密機械研究所月球與深空探測技術(shù)研究室、中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院科學(xué)衛(wèi)星總體研究所，歷時1年半自籌經(jīng)費共同研制而成。

SUTRI選擇的Ne VII 46.5 nm譜線形成于太陽大氣層中約50萬度的區(qū)域（位于高過渡區(qū)），是連接低層大氣和日冕的關(guān)鍵區(qū)域，過去人們了解極少。SUTRI是國際首臺基于多層膜窄帶濾光技術(shù)的46.5 nm太陽成像儀，本次觀測也是繼1973年美國天空實驗室（Skylab）上的無縫光譜儀拍攝全日面Ne VII 46.5nm圖像（存在譜像混疊的缺陷）后，人類近半個世紀(jì)來首次在46.5 nm波段拍攝太陽的完整圖像。項目組創(chuàng)新性地采用硅鈧多層膜在46.5 nm波長附近獲得了3nm帶寬，并在國內(nèi)首次研發(fā)了用于空間極紫外探測的科學(xué)級sCMOS相機，從而具備了對50萬度左右的太陽大氣進行動態(tài)成像觀測的能力。所拍攝的圖像清晰地顯示了過渡區(qū)網(wǎng)絡(luò)組織、活動區(qū)冕環(huán)系統(tǒng)、日珥和暗條等結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)的觀測特征表明，SUTRI拍攝的確實是從太陽低層大氣往日冕過渡的結(jié)構(gòu)，符合預(yù)期（圖2、圖3）。

圖3. 2022年9月8日觀測的46.5 nm太陽圖像。

SUTRI是受中科院空間科學(xué)先導(dǎo)二期專項預(yù)研項目——太陽過渡區(qū)衛(wèi)星探測計劃支持凝練出來的太陽探測載荷之一。SUTRI成功獲得高質(zhì)量的全日面極紫外太陽像，表明項目組確定的極紫外波段新型窄帶反射膜、sCMOS相機等主要的新技術(shù)驗證目標(biāo)已經(jīng)達到。后續(xù)，項目團隊將進一步優(yōu)化觀測配置，開展各項定標(biāo)工作，并通過獲取的科學(xué)數(shù)據(jù)開展太陽物理研究和空間天氣預(yù)報服務(wù)。

本次成功的搭載試驗為項目團隊正在推動的太陽極紫外光譜探測、恒星極紫外測光和光譜探測等夯實了基礎(chǔ)，為我國未來的深空太陽探測強化了技術(shù)儲備，同時也在空間天氣源頭監(jiān)測和基于自主數(shù)據(jù)預(yù)報空間天氣等方面為太陽活動與空間天氣重點實驗室的建設(shè)提供了重要支撐。

欄目主編：顧萬全 文字編輯：房穎 題圖來源：中國科學(xué)院國家天文臺 圖片編輯：項建英

來源：作者：中國科學(xué)院國家天文臺