以“地掩天蚀” 去太空“观日”

在太空观测日食的概念图(受访者提供)

新华社北京8月14日电 月亮遮挡太阳而形成的日全食不仅景象壮观震撼,也是科学家观测日冕的绝佳机会,但这样的时机过于短暂稀少,稍纵即逝。中国科学家最近提出了一种新颖的观测模式,到太空中利用地球的遮挡形成另类“日食”,通过长时间、高精度的观测探秘太阳风暴。

12日升空的美国“帕克”太阳探测器开启了人类历史上首次“触摸”太阳的逐日之旅,历经7年飞行后它将进入日冕一探究竟。同样是研究日冕,中国科学家的方案却是深入地球的阴影里去。

中国科学院国家空间科学中心研究员罗冰显说,日冕,即太阳上层大气,温度高达上百万摄氏度,经常产生太阳风暴,会对卫星、导航、通讯等产生严重影响。然而,受限于观测能力,人类对日冕的物理规律认识很不足,日冕加热机制曾被《科学》杂志列为当代八大未解天文之谜。

罗冰显说:“在地球上观测日冕非常困难,因为虽然日冕温度很高,但它的亮度和我们平时肉眼所看到的太阳本体相比不足百万分之一。”

他说,在自然条件下,只有出现日全食的时候才能观测日冕。然而日全食发生的次数非常稀少,一次日全食只能持续几分钟,有时候可观测位置位于海洋上,有时候天气条件又不利于观测,所以靠日全食进行日冕观测受到很大限制。

据介绍,科学家们根据日全食的产生原理,设计了一种名为日冕仪的仪器,利用人工挡板把太阳本体的光挡住,从而对日冕发出的光线进行观测。但是,日冕仪会受到杂散光、渐晕等各种影响,如果是在地球上使用,还会受地球大气散射、天气等条件的影响。

“我们借鉴月亮遮挡太阳形成日食的原理,想到地球也能作为遮挡物,可以将望远镜放在太阳和地球连线的远端进行日冕观测。”罗冰显说。

罗冰显的团队计算后发现,最合适的观测点距离地球约140万公里,位于日地第二拉格朗日点附近。在这里,望远镜在日地引力和微小的推力作用下,就可与地球以相同的角速度绕太阳公转,太阳、地球、望远镜三者的相对位置保持不变,且地球能恰好完全遮挡太阳,可以获得长时间、高精度的日冕观测数据。

最近,罗冰显与中国科学技术大学申成龙教授以及中国科学院微小卫星创新研究院的王亚敏博士组成的研究团队带着这个被命名为“地掩天蚀”的观测设想,参加了在深圳举行的“率先杯”未来技术创新大赛,并位列30个优胜项目之一。

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责任编辑:陈龙
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