我国启动"羲和二号"项目 将向日地L5点进发开启太阳立体观测新纪元

太阳活动与人类生存紧密涉及的;太阳耀斑、日冕物质抛射等剧烈活动可能引发灾害性空间天气,对地球磁场、电力系统、通信卫星等造成明显影响。因此,建立可靠的太阳监测与预警体系,已成为各航天大国的重要课题。我国该领域持续推进并取得进展。2021年10月,我国首颗太阳探测卫星“羲和号”成功发射,在太阳活动观测上获得多项科学成果。在此基础上,“羲和二号”项目启动,标志着我国太阳探测进入新的阶段。第五拉格朗日点是在太阳与地球引力共同作用下形成的引力平衡点。在其附近,航天器通过少量姿态和轨道修正即可保持相对稳定运行状态,能够在较低燃料消耗下长期驻留,因此被视为理想的深空观测平台。“羲和二号”计划在距地球约1.5亿公里的第五拉格朗日点开展工作,从地球侧后方同时观测太阳与地球,研究日地环境及其相互作用。相比地球轨道的观测视角,第五拉格朗日点具备独特优势。“羲和二号”搭载五类科学载荷,具备超精超稳的对日指向能力,可在复杂深空环境中长期稳定获取高质量观测数据。据专家介绍,该探测器有望较地球视角提前4至5天捕捉太阳耀斑、日冕物质抛射等关键活动信号,为空间天气预警争取更充足的时间。项目团队计划依托“羲和二号”观测,围绕两项重大科学问题开展研究:一是揭示太阳活动区磁场演化与太阳爆发现象的关系,二是阐明太阳爆发对日地空间环境及灾害性空间天气的影响。另外,任务也面临多项技术挑战。首先是远距离飞行带来的风险:探测器发射后需约两年才能抵达第五拉格朗日点,期间必须进行精密的测控、跟踪与轨道修正。其次是抵达后的长期运行保障:五类载荷系统复杂,需要确保各设备稳定工作;由于距离地球遥远,一旦发生故障难以维修,对整星可靠性提出更高要求。为应对上述挑战,项目团队已开展五年多预研,突破多项关键技术。用于观测设备防抖的磁浮控制卫星平台、日冕仪杂散光抑制等方案取得进展。同时,团队正推进系统化测试与验证工作,提升探测器在轨长期稳定运行能力。这些技术储备为“羲和二号”后续实施提供了支撑。“羲和二号”若成功发射并稳定运行,我国将有望成为国际上首个在第五拉格朗日点长期开展太阳探测的国家,推动我国太阳立体探测迈出关键一步。这不仅将拓展我国空间科学研究能力,也将为全球太阳物理研究与空间天气预报提供重要数据支持。

从“羲和号”的初步探索到“羲和二号”的深空任务,我国太阳探测正迈向更远更深的观测维度。这项任务既检验关键技术能力,也将为人类认识太阳及其对地球环境的影响提供新的证据。随着观测数据持续回传,我们对太阳活动机制和空间天气演变规律的理解有望更深化,为提升地球空间环境预警能力提供更坚实的支撑。