【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】11月21日下午，“夸父一號”(ASO-S)載荷“硬X射線成像儀”(HXI)首圖發(fā)布會在中國科學(xué)院紫金山天文臺舉行，會議同時向全國太陽物理同行網(wǎng)絡(luò)直播。
 

　　“夸父一號”衛(wèi)星全稱為“先進(jìn)天基太陽天文臺”(ASO-S)，于2022年10月9日在酒泉衛(wèi)星中心成功發(fā)射。作為中國首顆綜合性太陽探測衛(wèi)星，“夸父一號”衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)瞄準(zhǔn)“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(fā)現(xiàn)象——耀斑和日冕物質(zhì)拋射，研究它們的形成、演化、相互作用和彼此關(guān)聯(lián)，同時為空間天氣預(yù)報提供支持。作為衛(wèi)星三大載荷之一的“硬X射線成像儀”由中科院紫金山天文臺牽頭負(fù)責(zé)研制，承擔(dān)著“一磁兩暴”中觀測太陽耀斑非熱輻射的任務(wù)。
 

　　發(fā)布會上，HXI載荷主任設(shè)計師張哲介紹了ASO-S衛(wèi)星和HXI載荷的設(shè)計、研制、發(fā)射及在軌早期梗概，詳細(xì)展示了衛(wèi)星入軌一個多月以來HXI載荷開展的各項在軌測試和定標(biāo)工作。結(jié)果表明，HXI載荷狀態(tài)正常，各項功能性能均滿足設(shè)計指標(biāo)要求，已順利投入科學(xué)觀測活動，后續(xù)將繼續(xù)配合科學(xué)需求，做好儀器功能性能的進(jìn)一步優(yōu)化。
 

　　HXI載荷數(shù)據(jù)科學(xué)家蘇楊就HXI在軌觀測數(shù)據(jù)及結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)解讀。他介紹了HXI的科學(xué)目標(biāo)、性能參數(shù)、數(shù)據(jù)特點(diǎn)，科學(xué)團(tuán)隊在發(fā)射前后的一系列數(shù)據(jù)、軟件、算法、模擬方面的準(zhǔn)備工作，重點(diǎn)介紹了HXI開機(jī)以來數(shù)據(jù)的處理分析和成像結(jié)果。通過對比11月11日爆發(fā)的“雙十一”系列耀斑的HXI數(shù)據(jù)和SDO/AIA圖像，表明HXI各項功能指標(biāo)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，準(zhǔn)直器性能、對齊精度、指向鏡數(shù)據(jù)、探測器性能、成像算法、修正算法、能量定標(biāo)算法均達(dá)到理想的效果。更重要的是，在準(zhǔn)直器前后1.2米距離上最難對齊的36微米節(jié)距光柵子準(zhǔn)直器(最高分辨率達(dá)到3.2角秒)在成像中也表現(xiàn)突出。這說明在尚未進(jìn)行光柵定標(biāo)的情況下成像的優(yōu)越性能已經(jīng)超過HXI團(tuán)隊預(yù)期，未來在進(jìn)行詳細(xì)的光柵子準(zhǔn)直器定標(biāo)后預(yù)計會達(dá)到更好的成像質(zhì)量。
 

　　ASO-S衛(wèi)星工程首席科學(xué)家甘為群主持發(fā)布會并表示，HXI科學(xué)團(tuán)隊夜以繼日、加班加點(diǎn)，由于準(zhǔn)備充分，在HXI開機(jī)的第20天“逮到”第一個M級耀斑的當(dāng)晚就獲得了首幅太陽硬X射線圖像。經(jīng)過多方比對并經(jīng)后續(xù)觀測反復(fù)確認(rèn)，這是我國首次獲得太陽硬X射線圖像，也是當(dāng)下國際上地球視角唯一的太陽硬X射線像，其圖像質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平。硬X射線成像原理與普通光學(xué)成像不同，除了精密的“光學(xué)系統(tǒng)”，還需要后端的成像算法等一系列的處理。今天的結(jié)果展示雖然只有幾張圖，但卻代表著0到1質(zhì)的提升。希望在接下來ASO-S衛(wèi)星另外兩個載荷FMG和LST首圖發(fā)布中能有新的驚喜。
 

　　HXI觀測到的一個太陽耀斑，是一個較小的C級耀斑，發(fā)生在2022年10月22日。此圖為HXI分析軟件測試版中的耀斑光變。
 

　　左圖展示了2022年11月11日01時發(fā)生的一個耀斑圖像，背景是SDO衛(wèi)星拍攝的AIA 1700埃圖像，疊加的等值線為HXI兩個能段的成像(25-30和30-35 keV，這里的圖像尚未進(jìn)行光柵定標(biāo)，位置為平移對齊，但圖像和太陽自轉(zhuǎn)軸的傾角以及平臺抖動帶來的影響均已修正)，可以看出經(jīng)典的雙足點(diǎn)源結(jié)構(gòu)，且其中一個在高能具有精細(xì)的雙源結(jié)構(gòu)；右圖顯示了該耀斑在全日面圖像上的位置。
 

　　HXI觀測到的2022年11月11日03時耀斑的光變(左)及成像(右)。左圖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(tài)能譜圖，右圖為峰值期間AIA 1700埃圖像和疊加的HXI 25-30 keV的硬X射線源。兩者的一致性充分說明HXI優(yōu)異的成像性能和成像算法的正確性。