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   中国首颗综合性太阳探测专用卫星“先进天基太阳天文台”（Advanced Space-based Solar Observatory，ASO-S）即“夸父一号”于10月9日发射升空。从7月项目面向社会公众征集名称，便可以窥见这项工作的重要性。

   为什么这个项目如此重要呢？这是因为项目所发射的卫星与我国此前发射的各种卫星意义都不太一样。尽管ASO-S也是一颗科学研究卫星，投入不算很大，但是其或许将成为我国航天科技事业发展中的一个里程碑。

   太阳对于地球的重要性不言而喻。从名称上来看，ASO-S的功能就是为了观察太阳的各种参数，实际上，其主要目的是观察太阳的“一磁两暴”。

   “一磁”指的是太阳的磁场。太阳的磁场可以分为全局磁场和局部磁场两部分。全局磁场与地球磁场基本上是一样的，但是太阳与地球又不一样，因为它是一颗气体星球——气体的温度非常高，呈现等离子体的状态，具备强烈的导电能力。因此，太阳活动时，如果有电流在其中流动，就会产生局部磁场，太阳耀斑、日冕物质抛射等，都与太阳的局部磁场有直接联系。另外，我们经常在网上看到的所谓太阳黑子爆发，就是由于太阳磁场导致太阳某一个区域核反应受到限制，该区域温度明显低于周围温度，这样在观察结果上就形成了所谓的黑斑，也就是太阳黑子现象。

   “两暴”其中之一指的是太阳日冕爆发。太阳日冕爆发过程中会抛射出大量物质，这些物质的温度非常高。另一“暴”则是指太阳耀斑。太阳耀斑与太阳黑子正好相反，由于某种机制导致太阳某个区域出现更加强烈的核聚变反应，从而形成更加明亮的光斑。这个更加明亮的区域的温度自然也就明显高于周围的区域。

   太阳黑子、日冕物质抛射和耀斑呈现明显的周期性。ASO-S赶在今年发射，就是为了能赶上太阳爆发的第25周峰。太阳的剧烈活动对地球气候变化产生巨大的影响，因此，研究太阳“一磁两暴”的重要性不言而喻。

   当然，我们在地面上也可以观察太阳，不过由于地球大气层的影响，在地面观察太阳没有在太空中观察效果好。

   ASO-S则能够在没有干扰的太空环境中更好地观察太阳的活动。该卫星将在地球上空近地点720公里左右的轨道上运行，这个轨道被称作太阳同步轨道，与地球同步轨道相对应。

   综上所述，单就项目本身的意义而言，ASO-S已经是里程碑式的了，它意味着我国航天科技事业在火星探测项目的基础上，又向前迈出了一大步。今后，我们不仅可以探索太阳系的行星，还将直接探索太阳的各种规律。

   这将如何影响我国航天事业的发展呢？根据美国国家航空航天局（NASA）的经验，我猜测今后我国的空间探索技术将主要朝两个方向发展。

   第一个方向是飞得更远，即飞行器在太阳系中越飞越远。目前，太空中离地球最远的人造探测器是NASA的旅行者1号。最近几个月，旅行者1号还发回了一些比较特殊的数据，反映出其在不断调整姿态，但本身工作看起来依然正常。这似乎反映出旅行者1号进入了一个人类从未进入过的时空领域后，面临着各种新问题。但截至目前，没有更多信息反映出NASA已经解决了这个问题。目前，NASA已经开始关闭旅行者1号和2号上更多的仪器以减少能量消耗，这样或许可以让两个探测器的工作寿命延长到2030年，期望它们在空无一物的星际空间中，再发回更多重要的信息。

   另一个发展方向就是飞得更近，即今后的飞行器将越来越靠近太阳。

   在整个太阳系中，太阳的质量是最大的，因此太阳周围的引力也是最强的，这意味着太阳附近是研究引力以及暗物质的最佳场所。目前人类的引力理论主要有两个，一个是牛顿引力理论，另一个是爱因斯坦广义相对论。牛顿引力理论已经获得了非常广泛的应用；而爱因斯坦广义相对论则适用于更宏观、更强的引力场研究。正是因为广义相对论所研究的对象太过特殊，因此现在能够获得支持的证据比较少。如果我们能够更靠近太阳，那么就可以获得一个相对比较强的引力环境，然后在其中获得支持广义相对论成立的更重要、更关键的证据。比如，在广义相对论中，一个重要的证据就是水星的近日点进动问题。但水星近日点的进动并不是很明显，因为水星的椭圆轨道偏心率比较小。如果我们能够发射一颗人造行星，使其近日点达到比水星近日点还要近的位置，远日点则在更远的位置，这样人造行星的偏心率就会比较大，这时就可以看到更加明显的近日点进动效应，从而为证实广义相对论获得更高精度的证据。

   另外还有一个很有趣的现象，就是目前人类所测量出来的引力常数是非常不稳定的。是什么原因造成引力常数有如此大的差异？其中有一些理论，包括著名物理学家狄拉克都曾设想，引力常数可能就是不断变化的。引力常数到底是不是变化的，在地球这样比较弱的引力环境中，是难以体现出来的。但如果在太阳附近的强引力场中，相信这种引力常数变化的效应就会呈现出来。一旦我们获得了足够证据，证实引力常数是变化的，那一定会带来一场物理学方面的巨大革命。

   另一个是对暗物质的探测。目前很多暗物质探测仪器设备都在地球上，然而地球附近暗物质产生的效应太弱了，因此经过很长时间的探索，人类还是一无所获，但天文学的观察证据又强烈表明暗物质是存在的。现在看来，人类要获得暗物质存在的直接证据，可能还是需要到太阳附近去寻找，这也是我们需要飞得离太阳更近一些的原因所在。

   目前，人类已经发射了3颗离太阳很近的水星探测器。第一颗是1973年发射的水手10号探测器，其获得了有关水星的一些非常重要的参数。第二颗是2004年发射的信使号水星探测器，它进一步探测了水星以及水星周围空间环境的很多重要参数。一些科学家也利用信使号对广义相对论理论进行了研究和分析。第三颗水星探测器是欧洲和日本合作发射的贝皮•科伦布号水星探测器，于2018年10月成功发射，预计将为人类带来更为详细的水星资料。

   当然，这些探测器都是研究行星的，并非直接用来研究广义相对论和暗物质的。如果要直接研究引力理论以及暗物质，还是需要依靠人造行星。实际上，早在上世纪50年代末，苏联的月球1号就已经成为了一颗人造行星。后来人类又陆续发射了几颗用来研究太阳的人造行星，证明人造行星技术已经相对成熟。美国在2018年发射的帕克太阳探测器与我国的ASO-S功能类似，不过它现在就是一颗人造行星。帕克太阳探测器的成功为我国今后发射类似的人造行星提供了宝贵的经验。

   人造行星还可以进一步释放探测器，比如出现日冕物质抛射时，人造行星可释放一颗带有摄像头的探测器直接飞向抛射流，从而完整记录下日冕抛射的各种参数。可以想象的是，这一画面一定非常震撼，让人类有一个了解太阳能量爆发的直观体验。■