風雲三號E星太陽極紫外影象 國家衛星氣象中心供圖
“隨著太陽緩緩自轉，太陽上的活動區、冕洞等特徵也一一呈現在我們面前，宛若一幅壯美的畫卷。耀斑類似於地球上的閃電。”9月2日，在中國氣象局第一次對外發布衛星觀測的太陽影象時，國家衛星氣象中心副主任張鵬介紹，此次釋出的太陽影象主要是風雲三號E星針對日冕層的觀測影象，來自衛星上的兩臺儀器：太陽X射線極紫外成像儀和太陽輻照度光譜儀。
“這臺太陽X射線極紫外成像儀是我國第一臺空間太陽望遠鏡，也是國際上首臺具有X射線和極紫外兩個波段的太陽成像儀。”張鵬說，衛星觀測資料主要用於監測太陽日冕活動，捕捉太陽風暴爆發過程，預報地球空間電磁場和帶電粒子變化，預警太陽活動對航天航空、通訊導航、電網和石油管道等基礎設施的影響。
為什麼要從衛星上拍攝太陽
很多人很好奇，為什麼要用衛星去觀察太陽？從地球上看太陽，和衛星上看有什麼不一樣？
“太陽是太陽系唯一的恆星，它不僅影響地球的天氣和氣候，也是空間天氣現象的主要引發星體。而空間天氣監測預報預警，也是氣象部門的一項重要工作，因此，風雲三號E星的太陽監測能力，顯得尤為重要。”張鵬說，太陽是地球天氣氣候和空間環境變化的驅動源，外部結構分三層，從裡向外依次是光球層、色球層和日冕層。人們肉眼看到的是光球層，而最直接影響地球環境的是日冕層。監測太陽活動，捕捉太陽爆發過程，可以為更準確的空間天氣預報提供重要的科學資料。
張鵬介紹，從地球上“看”太陽，只能看到太陽可見光。直接影響地球空間環境的X射線和極紫外波段的光會被地球大氣吸收，而無法在地面上觀測到。但衛星不受日照時間、天氣條件和大氣干擾限制，能夠全天時、全天候、全譜段地監測太陽的“一舉一動”。
風雲衛星獲取的太陽影象有什麼用
人們經常看到太陽，但很多人並不瞭解太陽活動對地球人類有何影響。
張鵬介紹，來自太陽的耀斑和日冕物質拋射等爆發現象，會影響地球的磁場和電離層，可能會干擾人造衛星、影響導航定位精度、導致無線電通訊中斷，甚至可能引起電網故障而導致大範圍停電。此外，在載人航天器飛行、執行，以及航天員出艙等活動中，空間天氣都會對其安全產生影響。
“因此，我們需要時刻關注太陽活動，捕捉太陽爆發過程，為更準確的空間天氣預報提供重要科學資料。”張鵬介紹，因此開展空間天氣監測是風雲三號E星的主要任務之一，它裝載了太陽X射線和極紫外成像儀、太陽輻照度光譜儀等6臺可以用於空間天氣業務的儀器。
張鵬介紹，目前我國主要利用國外衛星資料監測太陽風暴，預報預警太陽爆發現象等，為相關使用者提供空間天氣保障服務。風雲三號E星X射線和極紫外成像儀投入業務執行後，可以為當前業務提供自主可控的觀測資料，擺脫對國外資料的依賴。此外，觀測資料還可為我國空間天氣數值預報模式提供研發和檢驗的資料支撐。
衛星獲取的影象有什麼用？張鵬說，從太空中拍攝到的太陽X射線和極紫外影象，可以用於觀測太陽最外層大氣——日冕中的各種活動現象。就像人們要關注地球的大氣內部活動一樣，這樣才能讓預報員更加及時、準確地預報空間天氣。
風雲三號E星還有哪些科學計劃
此次嶄露頭角的風雲三號E星，除了拍攝太陽高畫質圖片，還有哪些科學計劃？
風雲氣象衛星工程總指揮，中國氣象局黨組成員、副局長於新文介紹：“風雲三號E星是完善和豐富我國現有氣象業務觀測體系的黎明星，是助推氣象現代化高質量建設的標誌星，也是提升風雲氣象衛星國際影響力的國際星。”
據介紹，目前我國主要利用國外衛星資料監測太陽風暴，預報預警太陽爆發現象等，為相關使用者提供空間天氣保障服務。
“風雲三號E星上搭載了11臺遙感儀器，可實現對三維大氣、洋麵風場、夜間微光、太陽和電離層等多種要素的監測，將增強天氣氣候、大氣環境和空間天氣監測分析能力。目前，已有10臺儀器順利開機。”於新文說，風雲三號E星投入業務執行後，可以為當前業務提供自主可控的觀測資料，擺脫對國外資料的依賴。
於新文介紹，風雲三號E星在軌測試工作已於7月23日正式開始，預計2021年年底完成衛星系統測試工作並交付使用。目前，風雲三號E星已與風雲三號C星和D星組網執行，我國也因此成為國際上唯一同時擁有上午、下午、晨昏三條軌道氣象衛星組網觀測能力的國家，同時也提高了資料自主率。
張鵬表示，風雲三號E星屬於“黎明星”，預計今年9月底，中國氣象局還將釋出“黎明星看地球”之大氣動力、熱力場影象；10月底，釋出“黎明星看地球”之微光、紅外影象和高光譜影象；12月底，釋出黎明星首套圖冊。
