ASO-S中文专辑: 序言

先进天基太阳天文台(ASO-S)是我国第一个获得批准立项的太阳空间探测卫星任务.本专辑共包含了14篇文章,着重介绍了卫星平台和有效载荷在研制过程中的一些重要的方面和具体的细节.本中文专辑的14篇文章和ASO-S卫星英文专辑的13篇文章,构成了ASO-S卫星从科学到仪器乃至分析方法较为完整的系统性介绍.     

太阳观测掀新潮（上）

再次受宠 从20世纪60年代起至今,已有多颗太阳观测天文卫星升空,以便深入研究和了解太阳。这不仅对认识宇宙有重大意义,而且可为有效防护太阳的危害提供可靠的依据。世界上第一颗天文卫星——“太阳辐射监测卫星”就是用于探测太阳的紫外辐射和X射线。     

SOHO彗星——业余彗星猎手的竞技场

太阳观测卫星SOHO为NASA和ESA所共同拥有,主要工作是研究太阳,却出乎意料地成为有史以来最富有成果的彗星猎手。左是SOHO网站的题图,右是SOHO卫星的海报。     

GEO空间碎片光度测量标定方法的研究

基于GEO卫星、太阳和观测站的空间几何关系,建立了消除太阳赤纬角对地球同步轨道( Geostationary Orbit,GEO)卫星光学特性的影响的方法.以三轴稳定GEO盒状卫星缩比模型为研究样本,在不同太阳赤纬角下进行仿真实验光度测量,研究太阳赤纬角和相位角的空间几何关系,得出消除太阳赤纬角对其辐亮度值以及以相位角...     

ASO-S卫星基于太阳导行镜的高精度高稳定度姿态控制系统

先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)卫星姿控分系统的主要任务是实现高精度、高稳定度对日指向控制. ASO-S卫星的科学载荷中,白光望远镜(White-light Solar Telescope, WST)前端配置了太阳导行镜(Guide Telescope, GT)稳像系统,利用正交分布光电二极管组成的边缘探测器测量导行镜光轴与太阳中心的偏差角.提出了一种将GT测量值引入姿态控制闭环的控制方法:利用星敏陀螺定姿算法获得卫星-太阳方向姿态偏差, GT测量值确定非卫星-太阳方向姿态偏差;以4斜装反作用轮组为执行机构,进行三轴零动量稳定姿态控制.通过数学仿真验证,基于GT测量值的姿态控制器在非卫星-太阳方向的绝对指向精度优于2′′、相对姿态稳定度优于1′′/60 s,满足ASO-S卫星高精度高稳定度的对日指向要求.     

功勋卓著的SOHO卫星

SOHO（太阳和太阳风层观测台）是Solar and Heliospheric Observatory的缩写,是继YOHFOH（阳光）卫星以后的又一颗多波段太阳探测卫星,曾经有些媒体把SOHO音译为“苏活”或“索霍”。预计2009年12月将光荣退役。     

ASO-S卫星工程科学应用系统的数据库设计

先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)卫星是我国首颗太阳观测卫星, 主要观测太阳耀斑和日冕物质抛射以及产生它们的磁场结构. ASO-S卫星的科学应用系统是科学卫星工程的6大系统之一, 它连接科学用户和卫星数据, 为将卫星的科学数据转化为科学成果提供保障. 科学应用系统的数据库是连接软件与海量数据的枢纽, 为科学数据生产和用户服务及运行提供数据层的支撑. 介绍了科学应用系统的数据库架构设计、数据库的选择以及数据库性能优化和表样例. 这里的数据库包括观测计划、工程参数、运维日志、科学数据、定标数据和特征事件识别等数据库. 这些数据库的建设将为ASO-S卫星工程科学应用系统的顺利运行提供数据支撑, 也可以为未来其他科学卫星类似数据库的搭建提供参考和借鉴.     

中国首颗综合性太阳探测卫星

作为中国首颗综合性太阳探测卫星的先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)于北京时间2022年10月9日7时43分在酒泉卫星发射中心成功发射. 扼要介绍ASO-S卫星提出的背景、卫星的研制历程、科学目标、载荷构成、任务总体以及卫星研制的组织架构, 并对卫星的运行和科学产出略作展望.     

爱好者的发现乐园

彗星家族中有一支称作“掠日彗星”。望文生义 ,它们的近日点离太阳非常近 ,可以说是擦着太阳的边过去的。但大部分只在近日点前观测到———以后很可能就掉到太阳上去了。掠日彗星大致都从同一个方向飞来 ,它们很可能是 3 0 0 0多年前一颗大彗星不断碎裂的产物———被称作克鲁兹 (Ｋｒｅｕｔｚ)掠日彗星族。掠日彗星淹没于明亮的阳光之中 ,难以发现。但是 ,太阳和日球天文台———即ＳＯＨＯ卫星———的上天 ,为掠日彗星的发现带来了极好的机遇。ＳＯＨＯ卫星带有两个日冕仪 ,用科学的方法将明亮的太阳部分挡住 ,以便有效地观测日冕区的…     

横贯南天的SOHO大彗星

１９９８年５月初,出现负星等大彗星的新闻轰动了天文界,这颗彗星是由太阳观测卫星ＳＯＨＯ用日冕仪对太阳进行例行观测时于５月３日偶然发现的,被命名为Ｃ／１９９８Ｊ１（ＳＯＨＯ）彗星。太阳观测卫星ＳＯＨＯ是欧洲航天局和美国航空航天局合作的项目,ＳＯＨＯ是Ｓ...     

木星伽利略卫星的“相互掩食”现象

木星绕太阳公转一圈约12年,每隔6年则过春分或秋分点一次。在此前后,对木星而言,太阳带着地球通过其赤道平面。也就是说,木星、运行轨道与木星赤道夹角小于0.5度的四颗伽利略卫星、地球以及太阳几乎在同一个平面,结果是伽利略卫星产生互相遮掩或将自己的阴影投射在另一颗卫星上的现象能被地球上     

空间太阳硬X射线成像仪量能器读出电子学设计

先进天基太阳天文台(ASO-S)是中国科学院空间科学先导专项2期规划的太阳观测卫星,其针对第25个太阳活动峰年,同时观测太阳磁场、日冕物质抛射和太阳耀斑爆发.硬X射线成像仪(HXI)作为该卫星3个科学载荷之一,实现了高时间分辨率和空间分辨率的太阳硬X射线成像观测,其量能器由99套溴化镧闪烁晶体-光电倍增管探测单元和读出电子学板构成,实现了30–200 keV的硬X射线光子能谱测量.针对HXI量能器的观测需求,设计了一套空间高事例率读出电子学系统,并通过实验室测试,证明了该系统单事例读出死时间小于2μs,同时验证了该系统电子学噪声小于120 fC,积分非线性小于2%,满足HXI仪器要求.     

太阳爆发探测小卫星高能暴谱仪

太阳爆发探测小卫星(Small Explorer for Solar Eruptions,简称SMESE)是中国法国合作小卫星.SMESE计划在下一个太阳活动峰年(-2011年)发射上天,同时观测太阳上两类最剧烈爆发现象:耀斑和日冕物质抛射(CME),瞄准当代科学的前沿课题,同时兼顾空间天气学的应用需要.高能暴谱仪(High Energy Burst Spectrometer,简称HEBS)是太阳爆发探测小卫星上3大主要载荷之一,采用世界最新高能量分辨LaBr3闪烁探测器,观测太阳10 keV-600 MeV的高能辐射.其能量分辨优于3.0%@662 keV,高于目前通用闪烁探测器的2倍以上,可望在耀斑和CMEs的能量释放,粒子加速,以及耀斑和CMEs之间的关系研究方面取得突破.     

月球卫星轨道力学综述

月球探测器的运动通常可分为3个阶段，这3个阶段分别对应3种不同类型的轨道：近地停泊轨道、向月飞行的过渡轨道与环月飞行的月球卫星轨道。近地停泊轨道实为一种地球卫星轨道；过渡轨道则涉及不同的过渡方式(大推力或小推力等)；环月飞行的月球卫星轨道则与地球卫星轨道有很多不同之处，它决不是地球卫星轨道的简单克隆。针对这一点，全面阐述月球卫星的轨道力学问题，特别是环月飞行中的一些热点问题，如轨道摄动解的构造、近月点高度的下降及其涉及的卫星轨道寿命、各种特殊卫星(如太阳同步卫星和冻结轨道卫星等)的轨道特征、月球卫星定轨等。     

太阳射电日像仪的进步与发展

叙述了太阳射电天文和太阳物理上作出过杰出贡献的几个射电日像仪的概况及其进步与发展,并简述了未来射电日像仪可以完成的科学目标以及应具有的特点,以期为在２１世纪我国实现“一颗空间Ｘ射线卫星、一座红外太阳塔和一台射电像仪”的宏伟构想提供研制依据。     

俏发的太阳系——行星、卫星小知识

月球小知识月球上有1940个已被命名的特征,其中1545个是环行山。月球上最大的环行山,赫兹普龙环行山,直径是591千米。它是太阳系中的第二大环行山（仅次于水星上的贝多芬环行山）和行星卫星上的最大环行山。满月只有太阳亮度的1／400000,如果整个天空都被满月铺满,我们也仅能接收到大约和五分之一个白昼太阳相当的辐射。上弦和下弦月的亮度只有满月的10茗。     

平场数据采集间隔对莱曼阿尔法太阳望远镜平场精度的影响分析

莱曼阿尔法太阳望远镜(LST)是先进天基太阳天文台(ASO-S)卫星的载荷之一,它包括白光太阳望远镜(WST),全日面太阳成像仪(SDI)和日冕仪(SCI)等仪器. 1991年Kuhn, Lin和Loranz提出的方法(简称KLL方法)是WST和SDI在轨平场定标的方法之一.为了研究WST和SDI的平场定标精度对KLL方法的相邻位置时间间隔的敏感性,使用太阳动力学观测卫星(SDO)的日震和磁成像仪(HMI)及太阳大气成像仪(AIA)的全日面成像观测数据测试和分析在使用KLL方法时相邻位置时间间隔对所得平场精度的影响.结果显示在LST使用KLL方法进行平场定标时,相邻位置时间间隔越短越好.具体分析表明,WST平场精度对相邻位置采样时间间隔不敏感,而SDI时间间隔需要在240 s范围内.分析结果对卫星姿态调整到稳定所需的时间给出了一定限制.     

太阳动力学天文台（SDO）

太阳动力学天文台（Solar Dynamic Observatory,SDO）是美国宇航局（NASA）发射的一颗天文卫星,专门用于观测太阳。2010年2月11日,美国东部标准时间上午10点23分,在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。按规划它将在太空中工作5年3个月。此空间观测设备的各个部件经过了严格的检验,依据过去的经验,很可能工作更长时间,为此,它携带的消耗品可维持正常工作10年。这颗天文卫星的主体由美国戈达德空间中心（Goddard Space Flight Center,GSFC）研制,它在太空的运行也由该中心操控,但是,其携带的三组观测设备由其他三个不同单位研制。     

第八届国际天文与天体物理奥林匹克竞赛理论试题（上）

短问题 1．拉格朗日点 小物体在只受引力作用下绕两个大质量物体作圆周运动的过程中,轨道系统中会包含五个拉格朗日点。例如人造卫星相对地球和月亮运动,或者卫星相对地球和太阳运动。     

太阳半径测量与研究进展

太阳半径是指从太阳球心到光球层外边界的距离。测量太阳半径历史悠久,系统性测量始于19世纪,其标准值为959.6300。主要有以下几种测量方法：(1)子午圈测量;(2)日食和水星凌日;(3)望远镜漂移扫描技术;(4)等高方法;(5)卫星角距离测量。对于太阳半径的研究,主要集中在以下三类观点：一是认为太阳半径在缩小;二是认为太阳半径基本没有变化;三是认为太阳半径变化与一些太阳活动指数有关联,并具有自身的运动规律。太阳半径是否变化,如何变化,目前尚无定论。首先介绍了太阳半径,回顾了太阳半径的观测方法;接着介绍了目前太阳半径的主要研究观点;最后对将来的研究提出一些看法。