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ASO-S科學(xué)目標(biāo)

仔細(xì)觀察太陽（在任何時(shí)候都不要直接用眼睛去看太陽，即使是日食期間），就會(huì)發(fā)現(xiàn)太陽具有豐富的現(xiàn)象，其中一些特別顯著的特征，包括：

太陽黑子：也就是太陽表面的黑斑，本質(zhì)是磁場強(qiáng)、溫度低。早在2000多年前，中國古代就有黑子的相關(guān)記錄。到了1610年，伽利略利用自制的望遠(yuǎn)鏡觀測太陽時(shí)，確認(rèn)了黑子的存在。經(jīng)過幾百年的連續(xù)觀測統(tǒng)計(jì)，我們能夠很明顯地看到黑子的數(shù)量和位置呈現(xiàn)出的周期性變化，這就是著名的太陽11年活動(dòng)周期。

太陽耀斑：這是一種強(qiáng)烈的輻射爆發(fā)，非常明亮，可以持續(xù)幾分鐘到幾小時(shí)。耀斑是太陽系中最激烈的爆炸事件，它所輻射出的光的波長橫跨整個(gè)電磁波譜（從射電波到伽馬射線）。

日冕物質(zhì)拋射：太陽的外層大氣日冕會(huì)突然猛烈地釋放出等離子體和磁場。一個(gè)巨大的日冕物質(zhì)拋射可包含數(shù)十億噸的物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)被加速到極高的速度沖向太空，在其旅途中可與任何行星或航天器發(fā)生撞擊。

圖片素材：日冕物質(zhì)拋射-ESA&NASA/SOHO、太陽耀斑-SDO、太陽黑子-NSO/AURA/NSF

無論是黑子、太陽耀斑亦或日冕物質(zhì)拋射，它們的根源都是太陽磁場。變化的太陽磁場不僅可以在光球?qū)赢a(chǎn)生黑子，還能觸發(fā)耀斑和日冕物質(zhì)拋射。太陽磁場、耀斑和日冕物質(zhì)拋射三者簡稱為“一磁兩暴”，這也是ASO-S衛(wèi)星的主要科學(xué)目標(biāo)。

ASO-S衛(wèi)星科學(xué)目標(biāo)。| 圖片素材：NASA/SDO/AIA/LMSAL

太陽的活動(dòng)會(huì)對地球造成哪些影響？ 

盡管太陽距離地球平均達(dá)1.5億公里，但一旦太陽“發(fā)威”，耀斑和日冕物質(zhì)拋射產(chǎn)生的磁云會(huì)裹挾著大量帶電高能粒子，直奔地球而來，對地球環(huán)境，尤其是與現(xiàn)代生活息息相關(guān)的電磁環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。

2003年萬圣節(jié)期間，太陽不甘寂寞充當(dāng)了一次“搗蛋鬼”的角色，結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)給地球搗了一次亂，使歐美的GOES、ACE、SOHO和WIND等一系列科學(xué)衛(wèi)星都遭受了不同程度損害，導(dǎo)致全球衛(wèi)星通訊受到干擾，GPS全球定位系統(tǒng)受到影響，定位精度出現(xiàn)了偏差，致使地面和空間一些需要即時(shí)通訊和定位的交通系統(tǒng)遭到不同程度的癱瘓。這次太陽事件也被稱為“萬圣節(jié)風(fēng)暴”。

鑒于這些情況，持續(xù)地對太陽活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測是非常有必要的。據(jù)計(jì)算，一旦發(fā)生太陽耀斑、日冕物質(zhì)拋射等爆發(fā)活動(dòng)，科學(xué)家可以至少提前40個(gè)小時(shí)得到信息，從而及時(shí)做出相關(guān)的防護(hù)舉措，以避免對人類生存環(huán)境造成破壞。 

ASO-S衛(wèi)星搭載了哪些科學(xué)載荷？

太陽會(huì)釋放出不同波長的光，但地球的大氣并非對所有的波段都是透明的，在地面上只能觀測到可見光和紅外光，以及有限的紫外光和射電輻射，它們在寬廣的太陽輻射波譜中只占很小的一部分。所以，只有將探測器發(fā)射到太空中去，避開地球大氣的影響，從各個(gè)波段研究太陽，才能夠描繪出一幅完整的圖像。

通過地面和太空中不同波段的望遠(yuǎn)鏡，可以研究太陽的不同細(xì)節(jié)。| 圖片來源：The University of Chicago

ASO-S衛(wèi)星的三臺(tái)有效載荷，將用于測量太陽磁場，觀測日冕物質(zhì)拋射和太陽耀斑：

ASO-S成功發(fā)射后，將詳細(xì)記錄第25個(gè)太陽活動(dòng)周的“太陽風(fēng)暴”。衛(wèi)星入軌后，每天將產(chǎn)生大約500GB的探測數(shù)據(jù)，衛(wèi)星全部科學(xué)數(shù)據(jù)和分析軟件將面向全球用戶開放共享，共同實(shí)現(xiàn)ASO-S科學(xué)目標(biāo)。屆時(shí)，圍繞ASO-S觀測結(jié)果的研究將成為國際熱點(diǎn)，科學(xué)家在研究“一磁兩暴”自然規(guī)律的同時(shí)，也會(huì)及時(shí)預(yù)報(bào)太陽爆發(fā)對人類的影響，造福全人類。