羲和号[注 1],全名太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星(英语:Chinese Hα Solar Explorer,CHASE),是中国首颗太阳探测科学技术试验卫星,2021年10月14日18时51分,在太原卫星发射中心发射升空。[2]
任务类型 | 太阳探测 |
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运营方 | 南京大学[1] |
国际卫星标识符 | 2021-091A |
卫星目录序号 | 49315 |
任务时长 | 3年 |
航天器属性 | |
平台 | 超高指向精度、超高稳定度平台(“双超”卫星平台) |
制造方 | ![]() |
发射质量 | 508千克(1,120英磅) |
任务开始 | |
发射日期 | 2021年10月14日18时51分 |
运载火箭 | 长征二号丁运载火箭(遥53) |
发射场 | 太原卫星发射中心 |
轨道参数 | |
轨域 | 太阳同步轨道 |
高度 | 517公里 |
倾角 | 97.4592° |
周期 | 94.82分钟 |
升交点经度 | 210.4123° |
近心点幅角 | 104.5315° |
平近点角 | 324.0462° |
平均运动 | 15.27395419 |
公转周数 | 70061 |
主仪器 | |
名称 | 太阳Hα成像光谱仪 |
观测范围 | H-α:6562.8±2.5 Å,Fe I:6569.2±0.8 Å(光栅扫描模式);6535–6545 Å(连续成像模式) |
概述
羲和,是中国上古神话中的太阳女神与制定时间和历法的女神。取名“羲和”,象征着中国对太阳探索的缘起与拓展[3]。
“羲和号”由中国航天科技集团八院主导研制,用户方为南京大学。“羲和号”卫星实现国际首次太阳Hα波段光谱成像空间探测,填补太阳爆发源区高质量观测数据的空白,首次提出天文光谱测速导航新方法和新技术[4],标志中国正式步入空间“探日”时代。
任务及有效载荷
羲和号的主要科学载荷是带有Hα滤光片的太阳Hα成像光谱仪(太阳空间望远镜)[6]。
Hα成像光谱仪的任务是对整个太阳盘进行光谱分析,并以光栅扫描模式构建发光体的二维光谱“肖像”。基于这些数据,太阳的二维图像形成在两条接近的线中656.3nm (Hα)和656.9nm (FeI),它们对应于太阳大气中不同水平的条件[7]。通过一次扫描(时间小于60秒),可以获得日面上近1600万个点的光谱信息。
“羲和号”整星重量508千克,设计寿命3年,运行于517公里高度、倾角98度的太阳同步轨道;该轨道将经过地球的南北极,能够24小时连续对太阳进行观测[4]。通过对Hα谱线的数据分析,可获得太阳爆发时的大气温度、速度等物理量的变化,研究太阳爆发的动力学过程和物理机制。
“羲和号”采用国际首创的超高指向精度、超高稳定度的“双超”卫星平台。卫星平台采用“动静隔离非接触”总体设计新方法,将平台舱与载荷舱物理隔离,阻断平台舱微振动对载荷工作的影响,防止平台舱热变形影响载荷舱。与传统卫星平台相比,“羲和号”卫星平台的指向精度、姿态稳定度均提高了2个数量级。卫星平台在轨试验成功后,是世界上首次将磁浮技术在航天器上进行工程应用,将大幅提升空间观测技术水平[8]。
“羲和号”卫星具有在轨验证无线能源传输、舱间无线通信、舱间镭射通信、重复连接释放、舱间电缆脱落与收纳、原子鉴频太阳导航仪等多项新技术[4]。
发射与相关搭载
2021年10月14日18时51分,中国在太原卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星发射升空,卫星进入预定轨道[9]。这是长征系列运载火箭第391次发射,是太原卫星发射中心承载的第100次航天发射任务[10]。
长征二号丁运载火箭是次以“一箭十一星”同时发射羲和号以及轨道大气密度探测试验卫星、商业气象探测星座试验卫星[11]、低轨导航增强试验卫星、和德二号E/F卫星、交通试验星、田园一号卫星、金紫荆卫星二号[12]、大学生小卫星-1和大学生小卫星-2A等10颗小卫星[13],发射采用单星+蜂窝圆盘构型。
任务进展
在国际上首次在轨获得了太阳H-α谱线,全日面的H-α波段的光谱图像。通过卫星在轨进行探测,对太阳进行高分辨率的观测和成像,可以更加准确地获得太阳暴发时大气温度、速度等物理量的变化,进而建立起太阳暴发从光球到日冕的能量积累、释放、传输的完整物理模型,对研究太阳暴发的动力学过程及物理机理提供关键数据[14]。
研发团队
项目发起者是南京大学天文与空间科学学院,承担卫星科学应用系统的设计研发和运行等工作[1][15]。