Proba-3任务示意图。图片来源:ESA-F. Zonno
作者:黄湘红 段跃初
在浩瀚无垠的宇宙探索征程里,欧洲空间局(ESA)即将迈出极具开创性的一步——Proba - 3 任务拟定于北京时间 12 月 4 日 18:38,在印度萨迪什·达万航天中心一飞冲天。
Proba - 3 任务可不简单,由两颗卫星携手担纲主演,虽说它们加起来的总质量才约 550 千克,看起来有些“小巧玲珑”,但可别小瞧了这哥俩。等成功发射、进入预定轨道后,它们要奔赴的是地球高椭圆轨道,远地点离地球 60530 千米,近地点 600 千米,轨道倾角差不多 59 度,像是精准规划好路线的星际旅行者,奔赴一场神秘约会。
这两颗卫星分工明确,堪称默契十足的搭档。其中一颗卫星怀揣着直径达 1.4 米的遮光圆盘,宛如举着一面宇宙“遮阳伞”;另一颗则配备了先进的日冕仪系统,身负观测太阳日冕的重任。进入轨道稳定飞行后,二者开启编队飞行模式,相隔大约 150 米,有条不紊地调整姿态。接下来,神奇的一幕发生了:携带遮光圆盘的卫星瞅准时机,精准挡住日冕仪卫星看向太阳的“视线”,一场太空“人造日食”就这样华丽上演。
观测日冕一直是天文学界的老大难问题。以往,想精细观测日冕,只能眼巴巴盼着日全食,可这机会少得可怜,每次日全食就跟昙花一现似的,短短几分钟,天文学家们刚架好设备、调好参数,还没来得及大饱眼福,日食就结束了,留下一众人捶胸顿足。Proba - 3 任务的出现,彻底打破了这一僵局。它轨道周期约 19 小时 36 分钟,更惊喜的是,每个周期里“人造日全食”时长能达到约 6 个小时,这给天文学家们留足了观测时间,仿佛把一闪而过的美景定格成了超长待机的纪录片,观测精度想不提升都难。
从科学研究的层面看,Proba - 3 任务意义非凡。太阳日冕始终蒙着一层神秘面纱,它作为太阳的外层大气,温度超高,物质运动极度复杂,蕴藏着诸多关乎太阳活动、能量释放乃至太阳系演化的关键线索。过去受制于观测条件,科学家们对其认知犹如盲人摸象,支离破碎。如今 Proba - 3 让持续、细致的观测成为现实,无疑为太阳物理学研究注入一针“强心剂”。
国际天文学联合会的专家史密斯教授兴奋地表示:“Proba - 3 任务是近年来天文学领域里程碑式的突破,就像给天文学家打开了一扇通往日冕研究新世界的大门。以前只能趁日全食抢拍几张照片、收集有限的数据,现在能长时间、全方位观测,很多之前的未解之谜说不定很快就有答案了。”还有学者大胆推测,借由 Proba - 3 获取的观测成果,有望革新现有的太阳风暴预警模型,让人类提前做好应对准备,降低太空天气对地球通信、电网的潜在破坏。
回顾欧洲空间局的探索历程,Proba 系列卫星一直扮演着先锋角色,肩负小型化、低成本太空探索的重任。Proba - 3 任务更是集以往经验之大成,拓展了编队飞行、高精度协同控制等关键技术的应用边界。虽说过程中困难重重,从卫星部件的严苛减重要求,到编队飞行精准控制算法的难题,研发团队历经无数次推倒重来、熬夜攻坚,但正是这份执着,才让梦想照进现实。
这次 Proba - 3 任务成果若顺利落地,影响将辐射到诸多领域。教育层面,生动的“人造日食”观测画面能走进课堂,点燃青少年对天文学的热爱之火,为未来储备人才;航天产业方面,相关技术积累会反哺卫星制造、深空探测等项目,助力商业航天蓬勃发展;科普领域,公众对太空探索、太阳科学的关注度将水涨船高,引发全民探索宇宙的热潮。
如今,全球无数双眼睛紧盯着萨迪什·达万航天中心,大家怀揣着同样的期待:愿 Proba - 3 任务拔地而起、一路顺遂,为人类认识宇宙再添浓墨重彩的一笔。这场由欧洲空间局精心筹备的太空盛宴,才刚刚开场,后续精彩,值得翘首以盼。航天探索之路漫漫,人类追逐宇宙真相的脚步,永不停歇。
来源: 科普文讯