中国“夸父”期待“逐日” 面临三大技术挑战

“国际与星同在计划”现任主席Ｗｉｌｌｉａｍ Ｌｉｕ说“夸父计划”是未来几年里中国最有雄心的空间科研项目，它包含了许多项中国的首创技术，一旦顺利发射升空，将极大提高中国在空间研究领域的地位——

１月１５日至１９日，第二届“夸父计划”国际研讨会在海南三亚举行，会议聚集了中国、加拿大等十多个国家的近百名空间天气界的著名科学家，以及中国国家航天局、欧洲空间局、加拿大空间局等航天机构的官员或代表。

据中国相关核心科学家透露，“夸父计划”前期项目进展顺利，目前已有１４个国家的五六十名一流科学家参与到“夸父计划”预研之中。

“夸父”将成国际观测体系核心

“夸父计划”的名称取自于中国古代神话故事“夸父逐日”。该计划将由一颗位于Ｌ１点的卫星“夸父Ａ”和两颗沿地球极轨共轭飞行的卫星“夸父Ｂ１”、“夸父Ｂ２”组成综合观测系统，用于监测太阳活动导致的日地空间环境连锁变化的全过程。

Ｌ１点位于日地连线上，距地球１５０万公里，是太阳和地球之间的引力平衡点。如果在这里放一颗卫星，卫星会始终“盯”着太阳。这里具有观测太阳活动的天然优势，因而成为许多空间天气专家的最爱。

２０１２年将是下一个太阳活动峰年。专家表示，如果２０１２年“夸父”能够顺利升空的话，它将与国际上其他１８颗卫星形成协同观测的体系，其中，“夸父”是核心。

目前在Ｌ１点上运行的太阳监测卫星只有美国和欧洲共同发射的ＳＯＨＯ卫星以及美国发射的ＡＣＥ卫星。

欧洲空间天气学权威、德国科学家Ｒ．Ｓｃｈｗｅｎｎ说：“ＳＯＨＯ和ＡＣＥ卫星已经超期服役多年，‘夸父’计划显得尤为重要。几年后，如果我们在日冕物质抛射观测方面束手无策的话，其后果就如同我们对龙卷风或飓风毫无防备那样，地磁暴等空间灾难将肆无忌惮地危害人类。”

“夸父计划”具有两大优势

“夸父计划”何以获得全球关注？专家解释，因为“夸父计划”有两大优点：

首先“夸父Ａ”可以连续２４小时监测太阳，全天候监测太阳爆发事件的发生和太阳扰动在日地空间中的传播过程；第二，“夸父Ｂ”两颗卫星组合起来，可实现一天２４小时、一周７天连续观测北半球极光的整体图像，用来监测太阳活动导致的地球附近空间环境的整体变化。

这样，“夸父计划”只用很少的配置却实现了整个日地空间因果链从头到尾连续２４小时不间断的整体形态的监测。

专家说，ＳＯＨＯ是成像观测，ＡＣＥ是就地观测。而“夸父Ａ”卫星将把这两颗卫星的功能组合在一起，同时配以两颗“夸父Ｂ”卫星，将组成一个独立的完整体系。

“逐日”面临三大技术挑战

目前，“夸父计划”前期项目进展顺利，科学家们已经着手研究与“夸父计划”相关的有效载荷、航天器平台初始设计以及发射、跟踪、控制和资料传输等方面的问题。但有关专家也坦言，实施“夸父计划”，中国仍面临许多技术上的挑战。

首先，“夸父Ａ”卫星位于距离地球１５０万公里的Ｌ１点上，中国从未把卫星发射到那么远的位置。其次，地面人员还要对卫星进行姿态调整，接收遥远的微弱信号。Ｌ１点通信距离上属于深空范畴，如何在深空条件下实施对卫星的有效测控和数据传输通信，是“夸父计划”成功的又一关键环节。第三，卫星上面装载的仪器，也就是常说的有效载荷水平有待提高。

不过专家认为，经过研究，所有的难题都会得到解决。

“夸父计划”推出过程（链接）

最早提出“夸父计划”原创性科学思想和基本概念的是中科院院士、北京大学教授涂传诒。２００３年，涂传诒联合魏奉思、肖佐、张永维等专家提出一份“Ｌ１＋极轨”空间天气探测计划的书面建议，这是“夸父计划”的最早文献。２００４年，国家自然科学基金委员会决定以重点项目形式支持“夸父计划”的预研。２００５年８月，“国际与星同在计划”（ＩＬＷＳ）为“夸父计划”专门组织了国际同行的匿名评审，评审结果介于“极好”和“非常好”之间。此后，中国日地物理探测界的专家学者专门召开会议，一致同意以“夸父”为基础，与中科院刘振兴院士等人提出的“风暴”计划进行整合，称为“夸父计划——空间风暴、极光和空间天气探测计划”，并一致建议该计划作为“十一五”期间向国防科工委推荐的唯一日地物理探测计划。（