9月3日消息，9月2日，“黎明星”風(fēng)云三號E星首批高精度、多波段太陽圖像正式向外界發(fā)布！這批圖像展現(xiàn)了太陽大氣不同層次、不同位置的物理狀態(tài)，人們可以據(jù)此更好監(jiān)測和預(yù)報(bào)太陽的活動(dòng)水平。此項(xiàng)功能也是風(fēng)云三號E星的特色之一。

　　此次對外發(fā)布觀測圖像的主題為“黎明星看太陽”，包括：太陽X射線極紫外成像儀觀測的極紫外圖像及多天動(dòng)畫、X射線圖像、太陽輻照度光譜儀觀測的紫外--短波紅外波段的精細(xì)光譜輻射強(qiáng)度。

風(fēng)云三號E星太陽極紫外圖像。圖/國家衛(wèi)星氣象中心

　　這段風(fēng)云三號E星太陽極紫外圖像做成的動(dòng)畫展示了日冕2021年8月24日至31日的變化，隨著太陽緩緩地自轉(zhuǎn)，太陽上的活動(dòng)區(qū)、冕洞等特征也一一呈現(xiàn)在我們面前，宛若一幅壯美的畫卷。耀斑類似于地球上的閃電。圖/國家衛(wèi)星氣象中心

　　太陽是地球天氣氣候和空間環(huán)境變化的驅(qū)動(dòng)源，外部結(jié)構(gòu)分三層，從里向外依次是光球?qū)印⑸驅(qū)雍腿彰釋?。人們?nèi)庋劭吹降氖枪馇驅(qū)?，而最直接影響地球環(huán)境的是日冕層。監(jiān)測太陽活動(dòng)，捕捉太陽爆發(fā)過程，可以為更準(zhǔn)確的空間天氣預(yù)報(bào)提供重要的科學(xué)數(shù)據(jù)。

風(fēng)云三號E星太陽X射線圖像。圖/國家衛(wèi)星氣象中心

　　風(fēng)云三號E星上搭載的太陽X射線極紫外成像儀是我國第一臺空間太陽望遠(yuǎn)鏡，也是國際上首臺具有X射線和極紫外兩個(gè)波段的太陽成像儀。觀測數(shù)據(jù)用于監(jiān)測太陽日冕活動(dòng)，捕捉太陽風(fēng)暴爆發(fā)過程，預(yù)報(bào)地球空間電磁場和帶電粒子變化，預(yù)警太陽活動(dòng)對航天航空、通信導(dǎo)航、電網(wǎng)和石油管道等基礎(chǔ)設(shè)施的影響。

　　太陽輻照度光譜儀是我國第一臺空間對日全能譜高光譜觀測儀器，監(jiān)測太陽入射地球的能量微小變化，包含豐富的太陽光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)，對精密監(jiān)測地球氣候系統(tǒng)能量變化具有重要意義。

風(fēng)云三號E星太陽光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)。圖/國家衛(wèi)星氣象中心

　　那么，問題來了！

　　問：不是說氣象衛(wèi)星嗎？為何要關(guān)注太陽？

　　太陽是太陽系唯一的恒星，它不僅影響地球的天氣和氣候，也是所有空間天氣現(xiàn)象的“始作俑者”。而空間天氣監(jiān)測預(yù)報(bào)預(yù)警，也是氣象部門的一項(xiàng)重要工作，因此，風(fēng)云三號E星的太陽監(jiān)測能力，顯得尤為重要。

　　問：為什么要從衛(wèi)星上看太陽？

　　從地球上“看”太陽，只能看到太陽可見光，直接影響地球空間環(huán)境的X射線和極紫外波段的光會(huì)被地球大氣吸收，而無法在地面上觀測到。但衛(wèi)星不受日照時(shí)間、天氣條件和大氣干擾限制，能夠全天時(shí)、全天候、全譜段地監(jiān)測太陽的“一舉一動(dòng)”。

　　問：太陽活動(dòng)（空間天氣）對我們有啥影響？

　　來自太陽的耀斑和日冕物質(zhì)拋射等爆發(fā)現(xiàn)象，會(huì)影響地球的磁場和電離層，可能會(huì)干擾人造衛(wèi)星、影響導(dǎo)航定位精度、導(dǎo)致無線電通信中斷、甚至可能引起電網(wǎng)故障而導(dǎo)致大范圍停電。此外，在載人航天器飛行、運(yùn)行，以及航天員出艙等活動(dòng)中，空間天氣都會(huì)對其安全產(chǎn)生影響。

　　因此，我們需要時(shí)刻關(guān)注太陽活動(dòng)，捕捉太陽爆發(fā)過程，為更準(zhǔn)確的空間天氣預(yù)報(bào)提供重要科學(xué)數(shù)據(jù)。

　　問：風(fēng)云三號E星給我國空間天氣業(yè)務(wù)帶來哪些提升？

　　開展空間天氣監(jiān)測是風(fēng)云三號E星的主要任務(wù)之一，它裝載了太陽X射線和極紫外成像儀、太陽輻照度光譜儀等6臺可以用于空間天氣業(yè)務(wù)的儀器。

　　目前我國主要利用國外衛(wèi)星資料監(jiān)測太陽風(fēng)暴，預(yù)報(bào)預(yù)警太陽爆發(fā)現(xiàn)象等，為相關(guān)用戶提供空間天氣保障服務(wù)。風(fēng)云三號E星X射線和極紫外成像儀投入業(yè)務(wù)運(yùn)行后，可以為當(dāng)前業(yè)務(wù)提供自主可控的觀測數(shù)據(jù)，擺脫對國外資料的依賴。此外，觀測資料還可為我國空間天氣數(shù)值預(yù)報(bào)模式提供研發(fā)和檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)支撐。

　　問：X-EUV成像儀獲取的圖像有什么用？

　　太陽X射線-極紫外波段成像儀（Solar X-ray Extreme Ultraviolet Imager）簡稱X-EUV成像儀。太陽和地球一樣也具有大氣，太陽最外層的大氣叫做日冕，日冕由于溫度很高通常在極紫外和X射線等波段進(jìn)行觀測。

　　從太空中拍攝到的太陽X射線和極紫外圖像，可以用于觀測太陽最外層大氣——日冕中的各種活動(dòng)現(xiàn)象。就像我們要關(guān)注地球的大氣內(nèi)部活動(dòng)一樣，這樣才能讓預(yù)報(bào)員更加及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)空間天氣。

　　問：X射線和EUV波段觀測結(jié)合有何意義？

　　X射線可以比極紫外波段看到更加高溫的日冕氣體；極紫外波段則可以更清楚地看到暗條、冕洞等溫度較低的特征。通過將兩個(gè)不同波段觀測數(shù)據(jù)結(jié)合起來，可以更全面有效地監(jiān)視太陽爆發(fā)現(xiàn)象。

　　7月5日7時(shí)28分，被譽(yù)為開啟新征程的“黎明星”風(fēng)云三號E星搭乘長征四號丙運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。據(jù)悉，風(fēng)云三號E星上搭載了11臺遙感儀器，可實(shí)現(xiàn)對三維大氣、洋面風(fēng)場、夜間微光、太陽和電離層等多種要素的監(jiān)測，將增強(qiáng)天氣氣候、大氣環(huán)境和空間天氣監(jiān)測分析能力。目前，已有10臺儀器順利開機(jī)。

　　風(fēng)云三號E星在軌測試工作已于7月23日正式開始，預(yù)計(jì)2021年底完成衛(wèi)星系統(tǒng)測試工作并交付使用。目前，風(fēng)云三號E星已與風(fēng)云三號C星和D星組網(wǎng)運(yùn)行，我國也因此成為國際上唯一同時(shí)擁有上午、下午、晨昏三條軌道氣象衛(wèi)星組網(wǎng)觀測能力的國家，同時(shí)也提高了數(shù)據(jù)自主率。

　　風(fēng)云三號E星的“上新計(jì)劃”仍在進(jìn)行！預(yù)計(jì)，9月底，中國氣象局還將發(fā)布“黎明星看地球”之大氣動(dòng)力、熱力場圖像；10月底，發(fā)布“黎明星看地球”之微光、紅外圖像和高光譜圖像；12月底，發(fā)布黎明星首套圖冊。敬請關(guān)注！

　　專家顧問：張鵬 胡秀清 張效信 田暉 周桂萍 白先勇 楊書紅 孫凌 李嘉巍 敦金平 宋喬