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10月9日 ， 我国自主研制的先进天基太阳天文台（ASO-S）卫星发射成功 ， 并顺利进入太阳同步轨道 。 卫星首席科学家、中国科学院紫金山天文台（以下简称紫金山天文台）研究员甘为群在酒泉卫星发射中心见证了这一激动人心的历史时刻 。
早在20世纪70年代 ， 我国科学家就开始尝试制造第一颗太阳观测卫星 。 经过几代科学家的努力 ， ASO-S于2017年正式立项 。
“夸父一号” 紫金山天文台供图
“‘夸父一号’是科学卫星 ， 搭载了三台有效载荷 ， 分别是观测太阳磁场的全日面矢量磁像仪（FMG） ， 观测太阳耀斑的硬X射线成像仪（HXI） ， 观测日冕物质抛射的莱曼阿尔法太阳望远镜（LST） 。 ”甘为群指出 ， “这三台载荷的研制可谓群雄献技 ， 不仅实现了我国太阳卫星探测多项零的突破 ， 还克服了很多常人难以想象的困难 。 ”
从零开始的研究摸索
“在国内 ， 我们第一次研制这么高分辨率的硬X射线成像设备 ， 并做到了跟国际最高水平相近 。 ”HXI载荷数据科学家、中科院紫金山天文台研究员苏杨说 。
“这台载荷提供了首个在氢莱曼阿尔法波段的全日面和内日冕的连续观测 。 ”LST载荷数据科学家、中科院紫金山天文台研究员封莉告诉《中国科学报》 ， “我们不仅参考了大量的文献 ， 还组织了多项国际交流合作 ， 备受国际科研同行的关注 。 ”
在“夸父一号”科学应用系统数据分析中心（aso-s.pmo.ac.cn）网站主页下方有几张太阳的照片 ， 并配有一段文字：“此处显示的今日太阳图片来自NASA/SDO（美国NASA太阳动力学观测台） 它们将被 ASO-S观测图像代替 。 ”
“经历四到六个月调试后 ， ‘夸父一号’每天将产生大约500GB的科学探测数据 ， 这些数据经加工后将面向全球用户公开共享 ， 我们对太阳的研究也将不再完全依靠国外的数据 。 ”苏杨自豪地告诉《中国科学报》 。
“当前 ， 我国的太阳物理研究论文总数已居世界第二位 ， 但这些论文所使用的研究数据大都来自国外的卫星 ， 缺少自己原创性贡献 。 ”甘为群表示 ， “‘夸父一号’不仅可以让我们拥有第一手的太阳研究数据 ， 也将为国际天文学研究贡献中国力量 。 ”
这样的底气背后是科研人员从零开始的研究摸索 。
比如 ， HXI载荷的主要科学目标是在约30keV～200keV能量段 ， 对太阳耀斑的高能辐射进行能谱和成像观测 。 为实现这一目标 ， 来自中科院紫金山天文台的HXI载荷主任设计师张哲带领研制团队先后克服各种不利因素 。
HXI载荷试验队 紫金山天文台供图
“最初 ， 我们希望利用合作单位的平台 ， 对HXI准直器飞行件全部91对光栅的X射线角度调制响应曲线进行详细标定和测量 ， 但测试结果不尽如人意 。 ”张哲告诉《中国科学报》 ， “后来 ， 我们自行设计并搭建了25米X射线束流测试平台 ， 由于场地周围一片荒芜 ， 我们吃饭睡觉都是就地解决的 。 ”
最终 ， HXI载荷研制团队完成了载荷正样飞行件束流试验和分系统桌面联试两项重要测试任务 ， 测试结果与理论预期符合一致 。
科学驱动工程实现
“‘夸父一号’为什么叫太阳天文台？”这个问题甘为群被问到过很多次 ， 他的回答是：“因为‘夸父一号’搭载了三台载荷共5台望远镜 ， 如果只有单个载荷 ， 就不能称其为太阳天文台了 。 ”
“空间科学任务具有很强的科学探索性 ， 核心特点是科学驱动 ， 有效载荷是科学卫星获取科学数据和实现科学目标的关键 。 ”甘为群向《中国科学报》解释道 ， “这也是为什么每台载荷都需要配备科学家和工程师的原因 。 科学家提出科学目标 ， 工程师通过技术手段来实现 。 ”
他指出 ， 为保障科学目标的顺利实现 ， 需要在探测原理、方法和技术上有重大的创新和突破 。
“载荷主任设计师的角色则介于科学家和工程师之间 。 ”中科院国家天文台南京天文光学技术研究所（以下简称南京天光所）研究员章海鹰是FMG载荷的主任设计师 ， 他告诉《中国科学报》 ， “科学家有很多想法 ， 但工程实现有时还达不到 ， 这就需要开展有效沟通 ， 促成双方都满意的方案 。 ”
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