“真的要飞上天和太阳肩并肩了！”第十三届中国国际航空航天博览会日前结束，博览会展出了预计今年内发射的“太阳双超卫星”。它是中国首颗太阳探测卫星，主要科学载荷为太阳Hα成像光谱仪，计划实现空间太阳Hα波段的光谱成像探测，标志着中国将正式进入“探日时代”。那么，如何理解这个并不常见的太阳Hα波段光谱呢？

　　什么是光谱及光谱成像

　　光，并不是无色的，不同频率的光会形成不同颜色。光谱，就是光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，全称光学频谱。换句话讲，光谱是光的各种颜色分布图谱，具体可表示为与波长对应的颜色显示或者与波长对应的类高斯曲线。

　　光谱是用来鉴别物质、发现新元素和确定它的化学组成的重要依据。按产生方式分，光谱可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱。按产生本质分，光谱可分为分子光谱与原子光谱。按波长区域分，光谱被分为可见光和不可见光两大部分。可见光的波长范围在380nm~780nm之间，颜色也就是人们看到的彩虹色。不可见光包括紫外线、红外线、射线、微波等，后者虽然不能为肉眼所觉察，但可通过仪器加以记录。而利用单个或多个光谱通道进行光谱数据采集和处理、图像显示和分析解释的技术，就是光谱成像技术。

　　太阳光谱中的Hα波段

　　光谱中的Hα谱线，在天文学和物理学上是氢的一条具体可见的红色发射谱线，波长为6562.8埃，也就是656.281纳米。太阳光谱中的Hα波段谱线是太阳爆发时响应最强的色球谱线，能够直接反映爆发的源区特征，是用来观测耀斑及暗条（在日面边缘，又称日珥）等众多太阳活动现象的一条重要红外线谱线。

　　在地面上进行红外天文观测，受地球大气的限制很大。大气中的水汽、二氧化碳、臭氧等分子，吸收了红外波段大部分的天体辐射，只有几个透明的大气窗口可供地面观测使用。如果在地面开展对太阳Hα波段的光谱成像观测，望远镜就很难实现高分辨成像。而空间卫星可以不受天气、日夜变化的影响，对太阳进行全天候观测。搭载于空间卫星上的成像光谱仪更能够观测到全日面Hα波段的光谱信息，这都是以往的地面观测难以实现的。

　　太阳物理领域的国际影响力

　　我国预计在今年内发射的“太阳双超卫星”全称为“太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星”。由航天八院509所、南京大学、长春光机所、航天九院十三所等单位联合研发。该卫星在轨运行后，将利用其上搭载的太阳Hα成像光谱仪进行全日面Hα波段光谱成像观测。

　　这种中心波长为6562.8埃的光谱扫描成像模式，扫描一次全日面仅需46秒，可以在Hα谱线和FeI谱线临近波段的300余个波长点，实现全日面或局部日面成像，得到日面上任意一点的光谱信息，反映不同太阳大气层次的特征。有效弥补当前空间望远镜在太阳低层大气（光球和色球）观测上的不足。

　　太阳是当前人类在宇宙中唯一可以进行高空间分辨观测的恒星，通过对太阳的探测，人们可以深入了解天体磁场的起源和演化、高能粒子的加速和传播等重要物理过程，对天体物理学研究具有重要意义。对太阳开展光学波段的空间观测，是国际太阳物理研究领域必然的发展趋势。因此，率先研究太阳爆发的动力学过程及物理机制，揭示太阳爆发的触发机制和物理过程，将显著提高中国在太阳物理领域的国际影响力。

　　（本报综合）