中国卫星首次拍摄太阳高清图
风云三号E星太阳极紫外图像 国家卫星气象中心供图
“随着太阳缓缓自转，太阳上的活动区、冕洞等特征也一一呈现在我们面前，宛若一幅壮美的画卷。耀斑类似于地球上的闪电。”9月2日，在中国气象局第一次对外发布卫星观测的太阳图像时，国家卫星气象中心副主任张鹏介绍，此次发布的太阳图像主要是风云三号E星针对日冕层的观测图像，来自卫星上的两台仪器：太阳X射线极紫外成像仪和太阳辐照度光谱仪。
“这台太阳X射线极紫外成像仪是我国第一台空间太阳望远镜，也是国际上首台具有X射线和极紫外两个波段的太阳成像仪。”张鹏说，卫星观测数据主要用于监测太阳日冕活动，捕捉太阳风暴爆发过程，预报地球空间电磁场和带电粒子变化，预警太阳活动对航天航空、通信导航、电网和石油管道等基础设施的影响。
为什么要从卫星上拍摄太阳
很多人很好奇，为什么要用卫星去观察太阳？从地球上看太阳，和卫星上看有什么不一样？
“太阳是太阳系唯一的恒星，它不仅影响地球的天气和气候，也是空间天气现象的主要引发星体。而空间天气监测预报预警，也是气象部门的一项重要工作，因此，风云三号E星的太阳监测能力，显得尤为重要。”张鹏说，太阳是地球天气气候和空间环境变化的驱动源，外部结构分三层，从里向外依次是光球层、色球层和日冕层。人们肉眼看到的是光球层，而最直接影响地球环境的是日冕层。监测太阳活动，捕捉太阳爆发过程，可以为更准确的空间天气预报提供重要的科学数据。
张鹏介绍，从地球上“看”太阳，只能看到太阳可见光。直接影响地球空间环境的X射线和极紫外波段的光会被地球大气吸收，而无法在地面上观测到。但卫星不受日照时间、天气条件和大气干扰限制，能够全天时、全天候、全谱段地监测太阳的“一举一动”。
风云卫星获取的太阳图像有什么用
人们经常看到太阳，但很多人并不了解太阳活动对地球人类有何影响。
张鹏介绍，来自太阳的耀斑和日冕物质抛射等爆发现象，会影响地球的磁场和电离层，可能会干扰人造卫星、影响导航定位精度、导致无线电通信中断，甚至可能引起电网故障而导致大范围停电。此外，在载人航天器飞行、运行，以及航天员出舱等活动中，空间天气都会对其安全产生影响。
“因此，我们需要时刻关注太阳活动，捕捉太阳爆发过程，为更准确的空间天气预报提供重要科学数据。”张鹏介绍，因此开展空间天气监测是风云三号E星的主要任务之一，它装载了太阳X射线和极紫外成像仪、太阳辐照度光谱仪等6台可以用于空间天气业务的仪器。
张鹏介绍，目前我国主要利用国外卫星资料监测太阳风暴，预报预警太阳爆发现象等，为相关用户提供空间天气保障服务。风云三号E星X射线和极紫外成像仪投入业务运行后，可以为当前业务提供自主可控的观测数据，摆脱对国外资料的依赖。此外，观测资料还可为我国空间天气数值预报模式提供研发和检验的数据支撑。
卫星获取的图像有什么用？张鹏说，从太空中拍摄到的太阳X射线和极紫外图像，可以用于观测太阳最外层大气——日冕中的各种活动现象。就像人们要关注地球的大气内部活动一样，这样才能让预报员更加及时、准确地预报空间天气。
风云三号E星还有哪些科学计划
此次崭露头角的风云三号E星，除了拍摄太阳高清图片，还有哪些科学计划？
风云气象卫星工程总指挥，中国气象局党组成员、副局长于新文介绍：“风云三号E星是完善和丰富我国现有气象业务观测体系的黎明星，是助推气象现代化高质量建设的标志星，也是提升风云气象卫星国际影响力的国际星。”
据介绍，目前我国主要利用国外卫星资料监测太阳风暴，预报预警太阳爆发现象等，为相关用户提供空间天气保障服务。
“风云三号E星上搭载了11台遥感仪器，可实现对三维大气、洋面风场、夜间微光、太阳和电离层等多种要素的监测，将增强天气气候、大气环境和空间天气监测分析能力。目前，已有10台仪器顺利开机。”于新文说，风云三号E星投入业务运行后，可以为当前业务提供自主可控的观测数据，摆脱对国外资料的依赖。
于新文介绍，风云三号E星在轨测试工作已于7月23日正式开始，预计2021年年底完成卫星系统测试工作并交付使用。目前，风云三号E星已与风云三号C星和D星组网运行，我国也因此成为国际上唯一同时拥有上午、下午、晨昏三条轨道气象卫星组网观测能力的国家，同时也提高了数据自主率。
张鹏表示，风云三号E星属于“黎明星”，预计今年9月底，中国气象局还将发布“黎明星看地球”之大气动力、热力场图像；10月底，发布“黎明星看地球”之微光、红外图像和高光谱图像；12月底，发布黎明星首套图册。
（本报记者 袁于飞 本报通讯员 曹越）
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