為了能更好地認(rèn)識和預(yù)警太陽活動,人類一直在尋找合適的太陽觀測位置。近日,我國日地L5太陽探測工程“羲和二號”項目正式啟動。按照計劃,它將于2028年至2029年擇機(jī)發(fā)射,前往距離地球約1.5億公里的日地L5點,也就是第五拉格朗日點,并有望成為國際上首個長期駐留這一位置開展太陽探測的航天器。
第五拉格朗日點,是在太陽和地球引力的共同作用下,形成的一個引力平衡點。在這個位置附近,航天器只需要進(jìn)行很小的姿態(tài)和軌道修正,就能保持相對穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。也就是說,不必消耗太多燃料,就可以長期駐留并開展觀測。因此,這類位置一直被認(rèn)為是理想的深空觀測平臺。

中國科學(xué)院院士、“羲和號”衛(wèi)星科學(xué)總顧問 方成:到第五拉格朗日點,就是在后面跟著地球走,可以從邊上來觀測太陽和地球,去研究日地環(huán)境等等。若任務(wù)成功,我國將開啟太陽立體探測時代。
我國將開啟太陽立體探測時代

據(jù)專家介紹,“羲和二號”將搭載五類科學(xué)載荷,同時具備超精超穩(wěn)的對日指向能力,能在復(fù)雜的深空環(huán)境中,長期穩(wěn)定地獲取高質(zhì)量觀測數(shù)據(jù),有望比地球視角提前4—5天捕捉到太陽耀斑、日冕物質(zhì)拋射等重要太陽活動信號。

方成院士介紹,“羲和二號”有望對兩個重大的科學(xué)問題,作出突破性的貢獻(xiàn)。一是研究太陽活動區(qū)的磁場演化,以及它與太陽爆發(fā)的關(guān)系。二是研究太陽爆發(fā)對日地空間、對災(zāi)害性空間天氣的影響。
首次部署至第五拉格朗日點 面臨多項挑戰(zhàn)
2021年10月,我國首顆太陽探測衛(wèi)星“羲和號”成功發(fā)射并取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),在此基礎(chǔ)上,“羲和二號”將實現(xiàn)跨越式發(fā)展。作為國際上首個部署于第五拉格朗日點的人造探測器,它將面臨哪些技術(shù)挑戰(zhàn)呢?
第五拉格朗日點距離地球有1.5億公里
專家介紹,經(jīng)過五年多的預(yù)研,“羲和二號”項目已經(jīng)解決了多項的關(guān)鍵技術(shù)問題。比如用于觀測設(shè)備防抖的磁浮控制衛(wèi)星平臺,可以清晰觀測到日冕大氣的日冕儀雜散光抑制技術(shù)等。然而,任務(wù)依然充滿挑戰(zhàn)。第五拉格朗日點距離地球有1.5億公里,探測器能否安全抵達(dá)本身就是一個難題。
方成院士介紹,探測器從地球發(fā)射后,歷經(jīng)差不多兩年時間才能抵達(dá)第五拉格朗日點,這個過程是有風(fēng)險的,需要非常好地監(jiān)測、跟蹤、調(diào)整。另一個問題,是確保探測器到達(dá)第五拉格朗日點后,能及時開展全部的工作,這里也有大風(fēng)險?!棒撕投枴睂⒋钶d五類科學(xué)載荷,都相當(dāng)復(fù)雜,要保證它們都能工作。

遠(yuǎn)離地球家園,探測衛(wèi)星一旦出現(xiàn)故障將無法維修。為此,項目團(tuán)隊正開展全方位的檢測和研究,以保障探測器在軌長期平穩(wěn)運(yùn)行。