“夸父一號”衛星硬X射線(xiàn)成像儀首圖發(fā)布 　

　　M級太陽(yáng)耀斑圖像質(zhì)量達國際先進(jìn)水平

　　◎本報記者 金 鳳

　　自2022年10月9日發(fā)射入軌一個(gè)多月以來(lái)，中國首顆綜合性太陽(yáng)探測衛星“夸父一號”三大載荷之一的硬X射線(xiàn)成像儀(HXI)開(kāi)展了各項在軌測試和定標工作。科技日報記者獲悉，中國科學(xué)院紫金山天文臺11月21日發(fā)布了HXI首張科學(xué)圖像。此次發(fā)布的HXI首圖是對2022年11月11日01時(shí)(世界時(shí))爆發(fā)的一個(gè)M級太陽(yáng)耀斑的成像，當時(shí)HXI開(kāi)機僅20天。

　　“夸父一號”衛星工程首席科學(xué)家甘為群介紹，經(jīng)過(guò)多方比對并經(jīng)后續觀(guān)測反復確認，這是我國首次獲得太陽(yáng)硬X射線(xiàn)圖像，也是當下國際上地球視角唯一的太陽(yáng)硬X射線(xiàn)圖像，圖像質(zhì)量達到了國際先進(jìn)水平。硬X射線(xiàn)成像原理與普通光學(xué)成像不同，除了精密的光學(xué)系統，還需要后端的成像算法等一系列處理。

　　HXI載荷數據科學(xué)家蘇楊表示，科研團隊通過(guò)將11月11日爆發(fā)的“雙十一”系列耀斑的HXI數據與太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)天文臺(SDO)上的太陽(yáng)大氣成像儀(AIA)圖像進(jìn)行比對后證明，HXI各項功能指標達到預期目標，準直器性能、對齊精度、指向鏡數據、探測器性能、成像算法、修正算法、能量定標算法均達到理想效果。更難得的是，在準直器前后1.2米距離上最難對齊的36微米節距光柵子準直器(最高分辨率達到3.2角秒)在成像中也表現突出。這說(shuō)明，在尚未進(jìn)行光柵定標的情況下，成像的優(yōu)越性能已經(jīng)超過(guò)HXI團隊的預期，未來(lái)在進(jìn)行詳細的光柵子準直器定標后預計會(huì )達到更好的成像質(zhì)量。

　　HXI由紫金山天文臺牽頭負責研制，承擔著(zhù)“一磁兩暴”中觀(guān)測太陽(yáng)耀斑非熱輻射的任務(wù)。HXI由3臺結構上獨立的單機組成：準直器、量能器以及電控箱，它們相當于相機中的鏡頭、電荷耦合器件(CCD)和控制系統。

　　當X射線(xiàn)照射HXI準直器時(shí)，一部分光子透過(guò)金屬鎢光柵間的狹縫進(jìn)入探測器，一部分光子由于光柵的阻擋而無(wú)法被探測器探測到。隨著(zhù)光子入射方向的改變， 它們在探測器上的透過(guò)率將會(huì )發(fā)生變化，并且呈現周期性的三角波函數。

　　為了獲得太陽(yáng)源區的硬X射線(xiàn)圖像，HXI使用了多達91個(gè)子準直器，它們具有不同的節距和角度組合。科研人員通過(guò)綜合解讀每個(gè)探測器的計數，利用它們之間的相互關(guān)系來(lái)獲得圖像。

　　HXI探測器就像一只高科技復眼，其中不同節距不同擺放角的光柵就好比許多大小迥異的鏡筒，各司其職，有的擅長(cháng)看大輪廓，有的擅長(cháng)看小細節，把它們都綜合起來(lái)，就是一組強大的觀(guān)測陣列。

　　作為中國首顆綜合性太陽(yáng)探測衛星，“夸父一號”衛星的科學(xué)目標瞄準“一磁兩暴”，即同時(shí)觀(guān)測太陽(yáng)磁場(chǎng)及太陽(yáng)上兩類(lèi)最劇烈的爆發(fā)現象——耀斑和日冕物質(zhì)拋射，研究它們的形成、演化、相互作用和彼此關(guān)聯(lián)，同時(shí)為空間天氣預報提供支持。(科技日報)