羲和号太阳卫星全称揭秘H和双超是什么意思？

　　昨晚，我国在太原卫星发射中心成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星羲和号，标志着我国进入了探日时代。羲和号的全称是太阳H光谱探测与双超平台科学技术试验卫星，什么是H？双超又是什么意思？这颗卫星能探测到太阳的哪些奥秘？解放日报上观新闻记者采访了上海天文馆网络科普部部长施韡。
　　从三楼跳到二楼的辐射是H
　　H读作氢阿尔法，是指氢原子的一条谱线，波长为656。281纳米，位于可见光的红光范围内。什么是氢原子谱线呢？施韡解释说，根据原子的玻尔模型，电子并非在原子内的一条特定轨道上围绕原子核运动，而是在能量呈量子化分布的轨道上运动。
　　所谓量子，是一个物理量不可分割的最小单位。某个物理量如果不能连续变化，只能取一些分立的值，它就是量子化的。好比走楼梯，我们只能登上一个台阶，而不能登上半个。科学家发现，微观世界的许多物理量是量子化的。如氢原子中电子的能量只能取一个基本值13。6电子伏特或者其14、19、116、125等，而不能取其2倍或12、13。
　　氢原子的原子核外存在无数能级，每个能级都能看作一条轨道，并且能级之间不连续、不均匀。虽然氢原子只有一个电子，但它可以出现在任意一个能级，而且可以在能级之间跃迁。电子从能级n3跃迁至n2，释放出特定能量的光，这就是H发射谱线。
　　电子从能级n3跃迁至n2，释放出特定能量的光，这就是H发射谱线。（来源：维基百科）
　　你可以把氢原子核外电子的轨道想象成一幢楼的各个楼层，地面就是原子核，每个楼层是一个能级，从下往上分别用n1、n2、n3等等来标记。施韡说，物理学家把从三楼及以上高度跃迁至二楼的电子所发出的谱线称为巴耳末系（以物理学家约翰巴耳末命名），其中从三楼跳到二楼的辐射称为H，从四楼跳到二楼的称为H，从五楼跳到二楼的称为H，以此类推。
　　红光H是可见光谱范围内最亮的氢谱线。观测这个波段的光，天文学家能了解太阳光球层、色球层的大气特征以及日珥等大气活动，分析太阳爆发时的大气温度、速度等物理量的变化，从而深入研究太阳爆发的动力学过程和物理机制。
　　H波段下的全日面像（摄影：AlanFriedman）
　　双超平台技术应用前景广阔
　　羲和号卫星采用超高指向精度、超高稳定度的双超卫星平台设计，大幅提高了载荷姿态指向精度和姿态稳定度。
　　对此，施韡解释说，卫星一般由平台和载荷组成。卫星平台负责整个卫星的系统服务和保障，包括控制、推进、热控等系统。载荷就是执行科学任务的探测器，如CCD相机、粒子探测器、磁场计等。传统的卫星设计将载荷与平台直接连接，载荷的指向性与稳定度完全依靠平台实现，然而平台好动，载荷好静卫星在轨道运行时，平台的微振动无法避免，而载荷需要始终精确指向目标，所以载荷的指向精度和稳定度总会受到平台振动的制约。
　　为解决这个矛盾，卫星研制团队在设计上做了创新，将卫星平台分为两个舱体平台舱和载荷舱。平台舱包含结构分系统、综合电子分系统、测控分系统、数传分系统、电源分系统、姿轨控分系统、电浮控制分系统和舱间连接解锁分系统，载荷舱包含载荷舱结构、载荷舱综合电子和载荷。两舱之间采用电浮控制，达到了动静隔离、主从协同的效果。
　　双超卫星载荷设计（来源：南京大学天文与空间科学学院）
　　利用这套机身防抖技术，载荷的指向性和稳定度较传统卫星提升12个数量级，将使羲和号在太空拍照时更准更稳，获得更高质量的图像。
　　未来，双超平台技术将在高分辨率对地详查、大比例尺立体测绘、系外行星发现等航天任务中广泛应用，有望推动我国空间科学技术实现跨越式发展。
　　栏目主编：黄海华文字编辑：俞陶然题图来源：新华社