给太阳“拍写真”——揭秘太阳X-EUV成像仪

日前，我国气象卫星风云三号E星首批高精度、多波段太阳图像正式发布，不仅展现出太阳不为人知的“另一面”，通过数据我们更能了解太阳，为更精准、更及时预报空间天气提供有力支撑。

一颗散发着金色光晕的球体缓缓转动，沸腾翻滚的表面变幻莫测，仿佛藏着许多奥秘，这就是令人震撼的太阳“写真”。拍摄“写真”的神器，是“黎明星”风云三号E星搭载的太阳X射线-极紫外成像仪（简称X-EUV成像仪）。该成像仪是由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制。项目负责人陈波介绍，X-EUV成像仪是我国第一台空间太阳望远镜，也是国际上首台具有X射线和极紫外两个波段的太阳成像仪。

气象卫星为何要给太阳“拍写真”呢？陈波说，太阳不仅影响地球的天气，也是空间天气的“始作俑者”。空间天气是指日地空间环境的变化。太阳是距离我们最近的一颗恒星，当它“发脾气”时，比如耀斑爆发或日冕物质抛射，都会影响地球的磁场和电离层，可能导致卫星失控、导航失灵、通信故障，甚至影响电网、石油管道等基础设施。“今年开始太阳逐渐进入活动峰年，国家需要及时准确的空间天气预报，这台仪器上线得非常及时。”陈波说。

当我们观察太阳时，只能看到可见光波段。X-EUV成像仪可以用X射线和极紫外两个波段监测太阳，并能在两个波段间切换，相比可见光波段，能看到太阳更多细节，更早预报太阳活动，提早预报灾害性空间天气事件。此外，成像仪在太空中运行不受日照、天气、大气等条件影响，可以全天候、连续监测太阳活动变化。

X-EUV成像仪还可以进行在轨辐射定标。“比如太阳耀斑，一般仪器只能测得耀斑的相对亮度，就像地震时只知道地震发生但不知道具体震级。X-EUV成像仪利用自带的辐射定标装置，对X射线和极紫外图像进行定标，从而确定耀斑等级。”陈波说，“可见光波段成像仪器的辐射定标技术比较成熟，但对X射线和极紫外波段成像仪器的在轨辐射定标，我国还是第一次。”

如何实现在卫星旋转的过程中“镜头”还能对准太阳，稳稳地按“快门”让照片不“虚”，陈波团队着实费了不少周折。“首先需要针对极轨卫星特点，设计成像仪的跟踪、稳像方案，研制具有我国特色的跟踪稳像系统。”陈波说，为了在地面拍摄可见光太阳图像，验证系统功能，团队成员在零下20多摄氏度的冬天进行场外测试，成宿成宿地做实验。

“我们计划在风云四号卫星上搭载一个类似的成像仪，而且分辨率更高，波段范围更广。”陈波说。