“夸父一號”衞星載荷“硬X射線成像儀”首圖發佈
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11月21日,“夸父一號”衞星載荷“硬X射線成像儀”(HXI)首圖發佈會 在中國科學院紫金山天文台舉行。

左圖展示了2022年11月11日01時發生的一個耀斑圖像,右圖顯示了該耀斑在全日面圖像上的位置(中國科學院紫金山天文台供圖 央廣網發)
“夸父一號”衞星 全稱為“先進天基太陽天文台”, 於10月9日在酒泉衞星中心成功發射。 作為 中國首顆綜合性太陽探測衞星 ,“夸父一號”衞星的科學目標瞄準 “一磁兩暴” ,即同時觀測太陽磁場及太陽上兩類最劇烈的爆發現象——耀斑和日冕物質拋射,研究它們的形成、演化、相互作用和彼此關聯,同時為空間天氣預報提供支持。
“硬X射線成像儀” 是“夸父一號”衞星三大載荷之一,由中國科學院紫金山天文台牽頭負責研製, 承擔着“一磁兩暴”中觀測太陽耀斑非熱輻射的任務。
HXI觀測到的2022年11月11日03時(世界時)耀斑的光變及成像。分別展示了全開探測器、背景探測器的光變和10-300 keV的動態能譜圖
發佈會上,HXI載荷主任設計師張哲首先介紹了ASO-S衞星和HXI載荷的設計、研製、發射及在軌早期梗概,然後詳細展示了衞星入軌一個多月以來HXI載荷開展的各項在軌測試和定標工作,結果表明HXI載荷狀態正常,各項功能性能均滿足設計指標要求,已順利投入科學觀測活動,後續將繼續配合科學需求,做好儀器功能性能的進一步優化。
隨後,HXI載荷數據科學家蘇楊就HXI在軌觀測數據及結果進行了詳細解讀。通過對比11月11日爆發的“雙十一”系列耀斑的HXI數據和SDO/AIA圖像,表明HXI各項功能指標達到預期目標。更重要的是,在準直器前後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,這是很難得的一點。這説明在尚未進行光柵定標的情況下成像的優越性能已經超過HXI團隊的預期,未來在進行詳細的光柵子準直器定標後預計會達到更好的成像質量。
峯值期間的HXI 25-30 keV硬X射線源(等值線)疊加在SDO/AIA 1700 Å圖像上
衞星工程首席科學家甘為羣總結,衞星發射才42天,HXI開機不足34天,其硬件團隊就完成了絕大部分的在軌測試工作,證明了HXI在軌性能幾乎完美地達到了預期的各項技術指標,為科學團隊出成果創造了絕佳條件。在HXI開機的第20天逮到第一個M級耀斑的當晚就獲得了首幅太陽硬X射線圖像。經過多方比對並經後續觀測反覆確認, 這是我國首次獲得太陽硬X射線圖像,也是當下國際上地球視角唯一的太陽硬X射線像,其圖像質量達到了國際先進水平。 硬X射線成像原理與普通光學成像不同,除了精密的“光學系統”,還需要後端的成像算法等一系列的處理。 今天的結果展示,雖然只有幾張圖,但卻代表着0到1質的提升。