「西河」太陽探査成果発表！私の国で初めての太陽の専属「写真家」はどんな功績を残したのでしょうか?

新華社、北京、8月30日、タイトル：中国初の太陽専属「写真家」「西河」はどんな成果を上げたのか？

新華社通信記者の胡哲氏、陳希源氏、ソン・チェン氏

「天馬に乗って天空の星々を導くことを目標とした西和の例に倣いなさい。」わが国初の太陽探査科学技術実験衛星「西和」は、打ち上げ成功以来、注目を集めています。 8月30日、「西和」成果発表会が北京で開催されました。 「Xihe」はどのような重要な成果を達成しましたか？何がポイントですか?記者は関係する専門家にインタビューした。

世界初の太陽下層大気の「CTスキャン」

太陽は地球上の人類の文明、経済、社会の発展に影響を与える最も重要な環境要因であり、すべてのものの成長の源です。太陽は太陽系最大の天体であり、地球に最も近く、人類と最も関係の深い恒星です。太陽は地球の進化と人類文明の発展に欠かせない役割を果たしています。

同時に、太陽が地球に与える影響はどこにでもあります。人類は地上に太陽観測網を構築してきましたが、地球の大気は紫外線、X線、ガンマ線などの電磁波を通さないため、地上の可視光帯域も大気の吸収、擾乱、雨天などの影響を受けます。惑星間プラズマや磁場の情報を検出するには、深宇宙に進出する必要があります。

GFプロジェクトの主任設計者兼副指揮者で、国家国防科学技術工業局重点プロジェクトエンジニアリングセンター所長の趙建氏は、過去1年間、国家宇宙局が中国航天科技集団、南京大学などの機関からエンジニアリングタスクチームを組織し、衛星プラットフォームの超高指向精度と超高安定性に関する技術テストを300件以上、太陽スペクトル画像テストを1,000件以上実施したことを明らかにした。 「西和」衛星の軌道上試験と実験を成功裏に完了し、5つの国際初を含む重要な科学研究成果を達成した。

「私たちは宇宙で太陽Hα帯のスペクトルスキャン撮影に世界で初めて成功し、光球と彩層における太陽活動の応答過程を記録しました。」趙建氏は記者団に対し、「曙和」は1回のスキャンで376の波長位置の太陽画像を取得でき、異なる波長は光球と彩層の太陽大気の異なるレベルに対応していると語った。

趙建氏は、Hαスペクトル線は太陽物理学の研究にとって非常に重要であると述べた。 「太陽の下層大気における太陽活動に最も強く反応するスペクトル線だからです。このスペクトル線を検出することで、光球と彩層の活動に関する情報を同時に得ることができ、太陽の噴火の物理的メカニズムに関する理解が大幅に向上します。」

今回「西和」が使用したHαイメージング分光計の解像度は地上フィルターの約10倍で、国際先進レベルに達していると報告されている。

「西和」衛星の主任科学者で南京大学の丁明徳教授は、「西和」衛星は世界で初めて軌道上で太陽のHαスペクトル線、SiⅠ、FeⅠスペクトル線を取得し、完全なスペクトル線プロファイルを取得したと述べた。これらのデータは、科学者が太陽大気の温度、密度、速度を計算し、太陽大気の構造についてより詳細な研究を行い、太陽フレア活動の誘発原因と伝播プロセスを理解するのに役立ち、宇宙天気予報をより適切に実行し、人命の安全を確保するのに役立ちます。

丁明徳氏は、「西和」衛星の科学データは世界に公開され、南京大学太陽科学データセンターを通じて検索、ダウンロードできると紹介した。これは、米国、フランス、ドイツなどの国々の太陽物理学の研究者によって広く使用されています。

宇宙の「磁気浮上」により正確で安定した写真撮影が可能に

「写真家」として、カメラを正確に向けて安定した写真を撮らなければなりません。 「西和」は世界で初めて「動静分離、マスタースレーブ協調」のコンセプトに基づく非接触磁気浮上衛星プラットフォームを採用しており、これは「パンチルトプラットフォーム」を設置するようなものです。

中国第八航空宇宙科学技術公司の「西和」衛星システム総指揮者、陳建新氏は、従来の衛星はすべてプラットフォームキャビンとペイロードキャビンを固定接続する設計方式を採用していると紹介した。プラットフォームキャビンのフライホイール、ジャイロスコープ、その他の可動部品の振動は必然的にペイロードキャビンに伝わり、カメラの観測品質に影響を与えます。 「西和」は「動静分離非接触」という新たな全体設計方式を採用し、プラットフォームキャビンとペイロードキャビンを物理的に分離し、衛星プラットフォームの干渉を効果的に遮断します。大帯域幅、超高精度の磁気浮上アクチュエータにより、カメラの指向精度と安定性指標が従来の衛星に比べて 1 ～ 2 桁向上します。

同時に、「西和」はプラットフォームキャビンからペイロードキャビンへのエネルギー供給と2つのキャビン間の情報伝送を実現するために、キャビン間の無線エネルギー伝送、レーザー通信、軌道上無線通信など、いくつかの新しい衛星プラットフォーム技術も検証しました。将来的には、この新しいプラットフォームは、宇宙天文探査や高解像度の地球調査などの新世代の航空宇宙ミッションにも使用され、高精度の観測を効果的に完了します。

宇宙速度測定のための新しいソリューションの探求

衛星が広大な宇宙空間を飛行するとき、どのようにして自身の位置と速度を正確に把握できるのでしょうか?趙建氏は記者団に対し、地球近傍宇宙探査ミッションと比較すると、深宇宙探査ミッションは航法衛星からの支援がないため、従来の無線測距と速度測定航法にしか頼ることができないと語った。しかし、衛星の飛行距離が長くなるにつれて、無線ナビゲーションの精度は大幅に低下します。今回、「西和」宇宙船には原子周波数識別太陽速度航法計器が搭載され、この困難を克服しようと試みている。

衛星が宇宙空間を移動すると、太陽から放射された光が衛星に到達したときに周波数の変化が生じます。これをドップラーシフトといいます。周波数シフトの大きさは、太陽に対する衛星の見かけの速度に比例します。したがって、太陽光の周波数の変化を測定できれば、太陽に対する衛星の見かけの速度を知ることができます。

趙建氏は記者団に対し、「西和」は軌道上で原子周波数識別原理を採用した世界初の衛星であり、ナトリウム原子自身の超微細スペクトルを周波数標準として利用し、太陽光の周波数変化をリアルタイムで正確に測定し、太陽に対する衛星の見かけの速度を算出していると語った。軌道上での測定の結果、ナビゲーターの速度測定精度は毎秒2メートルを超えており、将来の深宇宙探査ミッションにおける自律航行に新たな速度測定技術を提供し、深宇宙探査分野における我が国の独自の技術蓄積を強化しています。

さらに、関係する科学技術部門は共同で、太陽・地球L5地点での将来の太陽探査、太陽極軌道探査、太陽近接探査に関する一連のミッション計画を提案した。これらのミッションは、太陽のあらゆる面を三次元的に探査し、太陽活動の起源と進化についての理解をさらに深めるとともに、太陽フレアの惑星間伝播と地球の反応を監視し、人類の科学文明の発展に貢献します。