雖然2020年過的不太自由，不過在這一年我們的航天的事業(yè)是走出來了非常大的一步，在1月18日的時候中國首輛火星車征名十強(qiáng)出爐是我們探測火星的進(jìn)度，不過今天中國首顆太陽探測衛(wèi)星擬明年發(fā)射再次引發(fā)了非常大的關(guān)注度。

　　中科院紫金山天文臺表示，我國第一顆綜合性太陽探測衛(wèi)星——先進(jìn)天基太陽天文臺（ASO-S）計劃于2022年上半年發(fā)射升空。這顆衛(wèi)星的發(fā)射，將標(biāo)志我國進(jìn)入“探日”時代。

　　為何要去探測遙遠(yuǎn)的太陽？中國的太陽探測衛(wèi)星有什么特長？

　　除了眾所周知的光照外，太陽的異?；顒油瑯訒_擊現(xiàn)代生活。太陽距離地球平均達(dá)1.5億公里，但一旦它“發(fā)威”，耀斑和日冕物質(zhì)拋射產(chǎn)生的磁云會裹挾著大量帶電高能粒子，直奔地球而來，與現(xiàn)代生活息息相關(guān)的電磁環(huán)境將受到嚴(yán)重破壞。例如2003年萬圣節(jié)期間，太陽就給地球搗了一次大亂，不但多顆科學(xué)衛(wèi)星遭受不同程度損害，全球衛(wèi)星通信受到干擾，GPS定位也大受影響，從太空到地面，各種需要即時通信和定位的交通系統(tǒng)都不同程度癱瘓。這次太陽風(fēng)暴事件被稱為“萬圣節(jié)風(fēng)暴”。因此持續(xù)地對太陽活動進(jìn)行監(jiān)測是非常有必要的。

　　我國第一顆綜合性太陽探測衛(wèi)星——先進(jìn)天基太陽天文臺(ASO-S)的設(shè)計目標(biāo)就是揭示太陽磁場、太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射(一磁兩暴)的形成及相互關(guān)系，預(yù)期在軌運(yùn)行不少于4年。ASO-S也可以通過監(jiān)測日冕物質(zhì)拋射在太陽上的爆發(fā)情況，準(zhǔn)實時地預(yù)報它對地球的可能影響，提前1-3天警示人類做好防護(hù)工作。

　　“ASO-S是科學(xué)衛(wèi)星，不是應(yīng)用衛(wèi)星，它首先關(guān)注的是科學(xué)問題”。大眾對科學(xué)往往首先提出“這個東西有什么用”。但什么叫科學(xué)？科學(xué)就是發(fā)現(xiàn)和研究自然的規(guī)律。太陽是體現(xiàn)物理規(guī)律的理想場所，被認(rèn)為是“天然實驗室”。例如在太陽表面，流體、磁流體、等離子體，全波段輻射，各種波動，各種結(jié)構(gòu)，各種動力學(xué)過程，從高溫到低溫，從高密度到低密度，從強(qiáng)磁場到弱磁場，從小尺度到大尺度，從粒子加速和核反應(yīng)過程……可謂應(yīng)有盡有，而這些要在天文學(xué)科的其他研究對象上進(jìn)行詳細(xì)觀測是不可想象的。

　　那么該如何觀測太陽呢？為避開地球大氣的影響，人類早期曾通過氣球進(jìn)行觀測。隨著太空時代拉開序幕，完全脫離地球大氣影響的科學(xué)衛(wèi)星成為研究太陽的主力。ASO-S搭載3臺有效載荷，用于測量太陽磁場，以及觀測日冕物質(zhì)拋射和太陽耀斑。它將工作在距離地表720公里的地球極軌，可以滿足近乎24小時連續(xù)觀測太陽的要求。甘為群表示，對于太陽觀測能力的優(yōu)劣不能以距離太陽遠(yuǎn)近來衡量。美國曾在2018年發(fā)射“帕克”太陽探測器，旨在近距離觀測太陽。它將在2025年運(yùn)行到距離太陽最近的地方，與太陽中心僅有9.86太陽半徑(約690萬公里)。但由于沒有哪個儀器可以在數(shù)千攝氏度的高溫下正常工作，因此“帕克”衛(wèi)星上的探測器只能在擋板后面工作，測量太陽附近衛(wèi)星經(jīng)過地方的環(huán)境參數(shù)。從這個意義上看，“帕克”衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)與我們ASO-S衛(wèi)星的目標(biāo)完全不同。

　　為什么ASO-S選擇在2022年發(fā)射？太陽磁場活動周期具有11年的周期，下一個太陽活動周期差不多從2021年開始，2022年逐步進(jìn)入上升期，預(yù)期在2024年到2025年左右達(dá)到極大峰值。所以ASO-S從2022年發(fā)射正好能覆蓋從早期到上升期到極大的全過程。當(dāng)然航天事業(yè)航天軍工也是影響最大的，這個可以在航天軍工概念看到相關(guān)的消息。

　　中科院紫金山天文臺

　　中國科學(xué)院紫金山天文臺（以下簡稱“紫臺”）前身是1928年2月成立的國立中央研究院天文研究所，1950年5月20日更名為中國科學(xué)院紫金山天文臺。紫臺是我國自己建立的第一個現(xiàn)代天文學(xué)研究機(jī)構(gòu)，被譽(yù)為“中國現(xiàn)代天文學(xué)的搖籃”。

　　紫臺是以天體物理和天體力學(xué)為主要研究方向的研究所。依據(jù)“十三五”發(fā)展規(guī)劃和“創(chuàng)新2020”組織實施方案，紫臺發(fā)展定位是：面向天文學(xué)的重大科學(xué)問題，面向國家戰(zhàn)略需求，以構(gòu)建完整的天文科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新體系為著力點(diǎn)，建設(shè)我國一流的天文基礎(chǔ)和應(yīng)用研究及戰(zhàn)略高技術(shù)研究基地、高層次人才培養(yǎng)基地和國際水平的天文研究中心。紫臺總體發(fā)展目標(biāo)是：到2020年，紫臺進(jìn)入國際天文研究機(jī)構(gòu)的先進(jìn)行列，成為滿足國家特定需求的核心機(jī)構(gòu)之一。近期努力建成國際先進(jìn)或國內(nèi)領(lǐng)先的以暗物質(zhì)粒子探測為核心的空間天文探測研究基地；以太赫茲探測技術(shù)為支撐，面向天文學(xué)重大科學(xué)問題的南極天文研究基地；以人造天體動力學(xué)和探測技術(shù)為支撐，面向國家戰(zhàn)略需求的空間目標(biāo)和碎片觀測研究中心；以近地天體探測研究為基礎(chǔ)，面向深空探測的行星科學(xué)研究中心。

　　紫臺“十三五”規(guī)劃明確了4個重大突破的戰(zhàn)略核心方向和5個重點(diǎn)培育的前瞻性方向。4個重大突破分別是：暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星在軌運(yùn)行與科學(xué)研究；中國南極天文臺建設(shè)；空間碎片監(jiān)測研究系統(tǒng)建設(shè)；先進(jìn)天基太陽天文臺載荷研制與科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。5個培育方向分別是：高能天體物理、太陽物理與空間天文探測技術(shù)；宇宙中的恒星形成研究與太赫茲技術(shù)；人造天體軌道動力學(xué)與探測方法；行星科學(xué)與歷書天文、深空探測；觀測宇宙學(xué)與星系形成。

　　紫臺設(shè)4個研究部：暗物質(zhì)和空間天文研究部、應(yīng)用天體力學(xué)和空間目標(biāo)與碎片研究部、南極天文和射電天文研究部、行星科學(xué)和深空探測研究部。每個研究部由若干研究團(tuán)組、實驗室和觀測基地組成。其中，設(shè)5個實驗室：暗物質(zhì)和空間天文實驗室、毫米波和亞毫米波技術(shù)實驗室、天文射電望遠(yuǎn)鏡技術(shù)實驗室、天體化學(xué)和行星科學(xué)實驗室、行星科學(xué)與深空探測實驗室；設(shè)7個野外業(yè)務(wù)觀測臺站：南京紫金山科研科普園區(qū)、青海觀測站、盱眙天文觀測站、贛榆太陽活動觀測站、洪河天文觀測站、姚安天文觀測站和南極冰穹A天文觀測站。紫臺還與多所大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)或高新技術(shù)企業(yè)建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，成立了聯(lián)合實驗室或研究中心。

　　紫臺運(yùn)行13.7米毫米波望遠(yuǎn)鏡、1米近地天體望遠(yuǎn)鏡、多臺套設(shè)備組成的空間目標(biāo)與碎片觀測網(wǎng)、Hα太陽精細(xì)結(jié)構(gòu)望遠(yuǎn)鏡等地面觀測設(shè)備。紫臺牽頭成功研制并運(yùn)行我國首顆天文科學(xué)衛(wèi)星——“悟空”號暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星（DAMPE），目前正在牽頭研制“先進(jìn)天基太陽天文臺（ASO-S）”，計劃于2022年發(fā)射。

　　紫臺建設(shè)并運(yùn)行（含聯(lián)合）射電天文、空間目標(biāo)與碎片觀測、暗物質(zhì)與空間天文、行星科學(xué)等4個中國科學(xué)院重點(diǎn)實驗室，是中國科學(xué)院空間目標(biāo)與碎片觀測研究中心、中國科學(xué)院南極天文中心（籌）兩個非法人單元的掛靠單位。