12月13日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”首批科学图像在位于怀柔科学城的中国科学院国家空间科学中心发布。“夸父一号”发射入轨后，3台有效载荷已获取了若干对日科学观测图像，实现了多项国内外首次，在轨验证了各载荷的观测能力和先进性。未来，我国还将陆续发射多颗空间科学卫星，并有望从不同视角和距离观测太阳。

图1. FMG在轨观测的局部单色像和磁图（右）与怀柔地面全日面磁场望远镜对同一时间同一日面区域观测的结果（左）对比。

三载荷均看到“首次”成果

今年10月9日，“夸父一号”发射入轨。其科学目标瞄准“一磁两暴”，即同时观测太阳磁场和太阳上两类最剧烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射，研究它们的形成、演化、相互作用和彼此关联，同时为空间天气预报提供支持。

图2. FMG观测到的2022年11月6日00:50:15UT局部纵向磁图（右）与同一时间美国HMI/SDO观测结果（左）的对比。结果显示，FMG的观测效果远远好于地面望远镜；在反映局部纵向磁场细节上，FMG与国际上最先进的HMI/SDO几乎完全一致。

“夸父一号”卫星系统总师、中国科学院微小卫星创新研究院研究员诸成介绍，卫星发射入轨后，3台有效载荷——全日面矢量磁像仪、太阳硬X射线成像仪和莱曼阿尔法太阳望远镜状态正常，卫星平台和各载荷功能性能满足设计要求，建立了高精度稳定姿态指向、稳定工作温度环境、可靠星地测控和数据传输链路，并获取稳定能源，有力保障了卫星在轨开展工作。

图3. HXI在2022年11月11日“双11”观测到的一个C级耀斑硬X射线成像与AIA/SDO紫外1700图像的比较。

2个多月以来，“夸父一号”按照既定计划，开展了大量对太阳的在轨测试和观测。其中，全日面矢量磁像仪实现了我国首次在空间开展太阳磁场观测，已获得的太阳局部纵向磁图的质量达到国际先进水平。太阳硬X射线成像仪实现了我国首次太阳硬X射线成像，提供了地球视角目前唯一的太阳硬X射线图像，甚至展现了硬X波段少见的丰富细节结构。莱曼阿尔法太阳望远镜共有三个子载荷，太阳日面成像仪国际首次在卫星平台获得了莱曼阿尔法波段全日面像，拍摄到的日珥演化图像清晰完整；太阳白光望远镜则观测到了太阳边缘2个罕见的“白光耀斑”；随着太阳日冕仪开机，将对日冕物质抛射开展观测。

卫星数据将对国际共享

“夸父一号”首席科学家、中国科学院紫金山天文台研究员甘为群表示，接下来，卫星将继续按照既定计划开展并完成在轨测试，各项载荷会持续优化参数，计划在卫星发射半年内转入在轨科学运行阶段。届时，卫星科学数据将连同分析软件一起，对国内外研究者实时开放，实现科学数据共享。

图4. HXI在11月11日观测到的“双11”系列耀斑的光变、硬X射线成像及与AIA/SDO的极紫外/紫外图像的合成图。硬X射线源的位置与紫外亮结构的位置在高空间分辨率下完美重合，特别值得注意的是，HXI具有对复杂源的成像能力，成像的可靠性得到了充分确认。

“夸父一号”的设计寿命为4年，预计在轨调试完毕后，每天都将有约500GB的科学数据回传，其观测周期将能覆盖太阳活动峰年的极大期。

“以前是‘吃现成饭’，现在我们要烧饭给大家吃了，用自己的数据，感觉确实是不一样。”甘为群说，曾经，我国围绕太阳开展的空间科学研究，使用的都是国际公开数据。“现在我们终于有了自己的综合性太阳探测卫星，这是一种责任感，希望能尽快将数据公开，让国际同行也都能用中国的数据开展研究，为国际科学发展做出更多贡献。”

多颗空间科学卫星将发射

中国科学院空间科学二期先导专项负责人、中科院国家空间科学中心主任王赤表示，目前，我国太阳物理学界与相关工程部门正在开展未来太阳空间物理的发展规划论证，拟分步实施太阳极轨探测、太阳黄道面探测、太阳抵近探测“三步走”计划，将从不同视角和距离观测太阳，以解决诸如太阳磁场产生和演化及其与太阳活动的关系、太阳爆发的物理机制及其对空间天气的影响这类重大科学和应用问题。

图5: 莱曼阿尔法太阳望远镜的子载荷——太阳日面成像仪在2022年11月25日观测到的爆发日珥。

我国空间科学探索的脚步正在加快迈进。2023年，我国将发射爱因斯坦探针卫星，其主要科学目标是探测宇宙中的X射线暂现源，如沉寂黑洞爆发现象、引力波暴软X射线对应体等。2025年初，预计将发射太阳风-磁层相互作用全景成像卫星，主要目标是对地球空间进行全景成像，讨论太阳活动是如何影响地球的空间环境。

图6. 莱曼阿尔法太阳望远镜上的太阳白光望远镜在11月7日观测到1个白光耀斑，右边红色等值线为连续谱增强位置相对黑子的位置。

王赤说，目前科学家已凝练出了五大空间科学前沿探测方向。一是“极端宇宙”，探索极端宇宙条件下的物理规律；二是“时空涟漪”，在空间探测空间引力波；三是“日地全景”，探测太阳对地球、对整个太阳系的影响；四是“宜居行星”，探测系外行星，发现“地球2.0”；五是“太空格物”，探索空间环境的物理规律，验证广义相对论，分析空间条件下的量子效应。