我国"羲和二号"探日卫星计划2028年启程 将首次驻守日地L5点开展立体观测

问题:太阳活动与空间天气对人类活动影响日益凸显,精细观测与提前预警需求更加迫切。

太阳耀斑、日冕物质抛射等爆发现象会引发地磁扰动,进而影响卫星运行、航天器安全、通信导航与电力系统稳定。

随着我国在轨航天器数量增长、深空探测持续推进以及高精度导航与低空经济等新场景扩展,对空间环境“看得见、算得准、报得早”的能力提出更高要求。

要提升预警能力,关键在于对太阳磁场演化和爆发机制的持续监测与规律刻画,而现有观测布局在视角与几何条件上仍存在局限。

原因:长期以来,国际太阳探测器多集中在日地连线附近或环绕太阳运行,观测视角以“正面”或近正面为主,难以对太阳活动的三维结构进行完整刻画,尤其对日面边缘区域、活动区演化过程的连续跟踪与立体反演存在不足。

同时,部分观测任务受轨道能耗、姿态约束等影响,难以兼顾长寿命、稳定驻留与高时空分辨率观测。

我国2021年成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”,进入空间探日新阶段,积累了有效工程经验与科学数据。

经过多年运行验证,在任务体系化升级的基础上,进一步拓展观测点位与观测维度,成为提升太阳物理研究与应用服务能力的现实选择。

影响:据介绍,“羲和二号”计划前往日地五个引力平衡点之一的L5点。

该点位于地球绕日轨道上,与太阳、地球构成近似等边三角形,可提供区别于日地连线方向的“旁观者”视角。

在引力平衡区域驻留,航天器维持轨道稳定所需能量较低,有利于实现长期连续观测,并支撑更系统的科学测量与数据积累。

任务实施后,有望在多个方面形成带动:其一,从新视角开展太阳活动的立体观测,为揭示太阳爆发的触发条件、传播路径与演化机制提供更完整的观测链条;其二,通过对太阳磁场和活动现象的精细测量,推动建立更完备的太阳爆发三维物理模型,提高对强空间天气事件的认知水平;其三,面向应用服务,强化我国空间天气监测预警预报能力,为卫星星座运行管理、载人航天与深空探测任务安全、关键基础设施韧性提升等提供更可靠的数据与模型支撑。

项目团队表示,“羲和号”目前虽已超期服役但状态良好,这为后续任务的工程验证、数据对比与科学延续性研究提供了坚实基础。

对策:面向任务目标,实现“看得清、看得全、看得久”需要系统化设计与协同推进。

一是坚持科学牵引与工程约束相统一,围绕太阳磁场测量、活动区演化追踪、爆发事件三维重建等核心问题优化载荷指标与观测策略,确保数据质量与持续性。

二是强化地基与天基联动,推动与国内外地面望远镜、在轨观测资源的协同观测,形成多点、多波段、多尺度的综合观测体系,提高对重大太阳事件的联合判读能力。

三是推进空间天气业务化应用,完善从观测数据获取、快速处理、同化建模到预警产品发布的全链条能力建设,促进科研成果向预报服务转化。

四是加强数据共享与标准体系建设,提升数据的可用性、可验证性与可复用性,进一步扩大科学产出与应用效益。

前景:按照计划,“羲和二号”拟于2028年至2029年间择机发射,设计寿命可达7年。

展望未来,L5点位的长期驻留观测将为我国在太阳物理与空间环境领域形成更具连续性与前瞻性的研究平台。

随着观测视角拓展与模型能力增强,我国空间天气预警的时效性和准确性有望进一步提高,并在保障航天活动安全、支撑新型基础设施运行、服务经济社会发展等方面释放更大综合效益。

更重要的是,该任务将推动我国太阳探测由单星试验向体系化、长期化、应用化迈进,为建设高水平空间科学与深空探测能力积累关键经验。

"羲和二号"的启动标志着我国太阳探测事业进入新的发展阶段。

从地球轨道到日地L5点,从单一视角到立体观测,这一跨越体现了中国空间科学的进步。

未来,当"羲和二号"在日地L5点稳定运行时,它将与其他探测器一起,为人类揭示太阳的奥秘提供新的窗口。

这不仅是科学探索的延伸,更是中国为全球太阳物理研究做出的重要贡献。