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羲和号

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羲和号
任务类型太阳探测（英语：Heliophysics）
运营方南京大学[1]
国际卫星标识符2021-091A
衛星目錄序號49315
任務時長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）
制造方中国 上海航天技术研究院
發射質量508公斤（1,120英磅）
任務開始
發射日期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）
發射場太原卫星发射中心
軌道參數
軌域太阳同步轨道
高度517千米
傾角97.4592°
週期94.82分钟
升交点经度210.4123°
近心點幅角104.5315°
平近點角324.0462°
平均运动15.27395419
公轉周數70061
主仪器
名稱太阳Hα成像光谱仪
觀測範圍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）
 若非特別註明，本條目所有時間皆為東八區標準時間（UTC+8）。

羲和号[註 1]，全名太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星（英語：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]

概述

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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

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任务

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  • 观测太阳耀斑和日冕物质抛射的光球及色球表现，揭示太阳爆发的源区动态特性和触发机制；
  • 观测太阳暗条形成和演化过程的色球表现，揭示其与太阳爆发的内在联系；
  • 获取全日面Hα波段多普勒速度分布，研究太阳低层大气动力学过程，为解决“太阳爆发由里及表能量传输全过程物理模型”等科学问题提供重要支撑[5]。

有效载荷

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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。

性能与工作原理

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“羲和号”整星重量508公斤，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，是世界上首次将磁悬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、舱间激光通信、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

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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

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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

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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]。

  • 科学总顾问：方成
  • 首席科学家：丁明德
  • 科学应用系统总指挥：李向东
  • 总设计师：李川
  • 副总设计师：李臻

注释

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  1. ^ 「羲」，拼音：xī，注音：ㄒㄧ，粤拼：hei1

参考资料

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  1. ^ 1.0 1.1 南京大学助推“羲和号”升空！. 江苏新闻. [2021-10-18]. （原始内容存档于2021-10-18）. 
  2. ^ 我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”成功发射. 澎湃新闻. [2021-10-14]. （原始内容存档于2021-11-20）. 
  3. ^ “羲和”探日！西电智慧助力中国航天首次实现无线能源传输. [2021-10-18]. （原始内容存档于2021-11-09）. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 我国实现太阳探测零的突破——“羲和号”来了！. 新华网. [2021-10-18]. （原始内容存档于2022-07-02）. 
  5. ^ “羲和号”发射成功！中国正式步入“探日”时代. 新华网. [2021-10-18]. （原始内容存档于2022-06-29）. 
  6. ^ 庞之浩. “羲和号”升空，中国迎来“探日时代”. 国家天文台. [2021-10-18]. （原始内容存档于2021-10-18）. 
  7. ^ «Сихэ» присмотрит за Солнцем. [2021-10-18]. （原始内容存档于2022-06-29） （俄语）. 
  8. ^ “羲和”探日！细数我国首颗探日卫星“黑科技”. 新华每日电讯. [2021-10-18]. （原始内容存档于2022-06-30）. 
  9. ^ 我国成功发射太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星. 新华网. [2021-10-18]. （原始内容存档于2022-07-02）. 
  10. ^ 太原卫星发射中心百次发射 创中国航天史多项第一. [2021-10-18]. （原始内容存档于2022-06-29）. 
  11. ^ 双星升空！“深圳造”微小卫星再次发射成功. 深圳新闻网. [2022-01-19]. （原始内容存档于2022-06-29）. 
  12. ^ 金紫荆卫星二号发射和在轨部署圆满完成. [2022-01-01]. （原始内容存档于2022-07-09）. 
  13. ^ 一箭十一星，金牌火箭“长二丁”助中国探日. [2021-10-18]. （原始内容存档于2022-07-02）. 
  14. ^ 国新办举行《2021中国的航天》白皮书新闻发布会 图文实录. 中华人民共和国国务院新闻办公室. [2022-01-28]. （原始内容存档于2022-01-28）. 
  15. ^ “羲和号”来了！我国首颗太阳探测科学技术试验卫星发射成功！. 南京大学新闻网. [2021-10-18]. （原始内容存档于2021-11-26）. 

参见

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