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2026-05-11
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甘为群:做一个追赶太阳的人

日期:01-19
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版面:第B02版:扬眼纪实       上一篇    下一篇

  我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”

  塔式太阳望远镜

  太阳射线爆发

  “夸父一号”卫星效果图

  (上接B1版)

  了太阳高能小卫星预研项目,这一项目得到了国家自然科学基金委员会的资助,很快进入到预研阶段。

  2004年7月18日至25日,国际空间研究委员会第35届世界空间科学大会在法国首都巴黎召开,甘为群以紫台副台长的身份,与常进研究员和南京大学方成院士一同参加了大会。

  会议期间,他们与法国同行探讨太阳空间探测合作的可能性,经友好商议,联合提出了中法合作“太阳爆发探测小卫星(SMESE)”的概念。而甘为群作为中方负责人的SMESE项目,很快在2005年底就获得国防科工委的经费承诺支持。之后三年间,在国家空间科学中心的参与下,中法项目组共进行了30多次的双边项目推进会,形成了100余份技术文档,并通过了法国航天局组织的阶段评审。

  可是,就在甘为群对这个项目抱有极大希望的时候,法方由于项目安排方面的冲突,于2009年初正式通知中方终止SMESE项目。

  这给甘为群当头一盆冷水。甘为群思考再三,决心打破魔咒,另辟蹊径。

  山积而高,泽积而长。经过大量的调研和科研工作,条件成熟了,2011年,甘为群胸有成竹地提出了中国第一颗综合性太阳探测卫星——“先进天基太阳天文台”(ASO-S)的概念。

  中国空间太阳物理研究迎来了黎明前的曙光——中国科学院启动了空间科学战略性先导专项计划。甘为群抓住机遇,将“ASO-S”整体打包,申报了该计划的第二批预先研究项目。但立项遇到了阻力。为此,甘为群在论证会上据理力争,进行了充分的阐述。最终,“ASO-S”卫星概念及有关三个载荷作为一个整体,于2011年正式获得中国科学院空间科学战略性先导专项计划的支持,列入预先研究项目。

  一次次冥想,一次次运算,火花迸发;一张张稿纸,一个个方案,堆积如山。他们终于找到了通天之路——提出了“ASO-S”的科学目标——“一磁两暴”:一磁是指太阳磁场,两暴是指太阳上两类最剧烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射。

  按照空间科学先导专项的布置,一个空间项目要想走到最后,必须经过3个阶段:预先研究、背景型号、卫星工程立项与实施。这样,预先研究工作做完后,自然要申请背景型号项目支持。然而,就是在这个环节的申请上,引发了一场不小的风波。

  在背景型号项目申请答辩会上,有人提出,中国目前还是先进行地面太阳观测为好。又有人质疑,应该重启“空间太阳望远镜”卫星计划,而不是另起炉灶。

  甘为群一一进行有理有据的答辩,说服了所有的专家,“ASO-S”项目最终获得了背景型号答辩打分的第一名。

  但还未来得及庆祝,一个意外的消息很快从北京传来,有关方面以“有不同意见”为由,竟没有批准“ASO-S”进入背景型号研究。

  得此消息,甘为群彻夜难眠。几天后,中国科学院副院长阴和俊来紫台调研,甘为群和方成院士一起向阴院长当面详细汇报了卫星项目和答辩经过的情况。阴院长当即说,对于科学目标先进的项目我就支持,并表示回去后就来协调。

  一周后,甘为群获准赴京参加由阴院长亲自主持的国家空间委员会关于背景型号项目遴选的终极会议。会上,他向评委扼要介绍“ASO-S”项目的全貌,特别是强调项目的重要性和紧迫性。中国工程院院士、国家航天局原局长栾恩杰第一个发言:今天这4个项目中,如果只能上1个,我建议上“ASO-S”。

  权威领导一言九鼎。“ASO-S”终于迎来了好运,获准进入背景型号研究。也许是好事多磨,正当材料准备得差不多的时候,甘为群突然接到通知:原先承诺的背景型号经费无法落实!

  甘为群为此煞费苦心,先是从台里有限的经费中挤出360万元,接着又向国家基金会提出资助申请。在他的不懈努力下,国家基金会投票通过了“ASO-S”资助申请,给了865万元。后来中国科学院又补了240万元。这样,研究经费基本落实了。

  2014年1月1日正式启动“ASO-S”背景型号研究。一年后,有关方面突然通知要对项目开展中期评估。没想到,这次由所谓的第三方负责的中期评估不同以往,相当于重新评估背景型号项目的立项,直接导致“ASO-S”的评分最低!

  甘为群大为不服,对他的团队说,我们豁出去了,困难再大也要依靠自己的力量搞下去!

  决定命运的时刻到了。2016年年中,中国科学院组织对空间背景型号项目的结题验收和综合论证。专家们听了汇报,审阅了研究报告和技术文档,还现场查看了部分原理样机和样件,大为惊讶!对“ASO-S”背景型号阶段的工作与成果,一致给予高度评价,“ASO-S”终于在8个背景型号项目中脱颖而出,成为进入卫星工程立项程序的两个项目之一。

  经历一波三折,中国科学院在2017年底正式批复“ASO-S”卫星工程立项。

  “我们要与太阳赛跑”

  2018年4月11日,甘为群接到了中国科学院的聘任书,聘任他为“先进天基太阳天文台”卫星工程首席科学家。此时,离太阳活动峰年仅有6年左右的时间。太阳每11年为一个活动周期,错过这个峰年,又要再等11年!

  甘为群借鉴前人及国外的经验,重点着手组建卫星科学团队,包括组建卫星科学应用系统,在“计划之外”任命了3个载荷科学家和3个载荷数据科学家。这一新架构的提出使得首席科学家的工作有了抓手,很快被业内接受和效仿。

  在“ASO-S”卫星工程开工动员大会上,甘为群要求各任务团组做到“三个确保”:确保“ASO-S”的创新性,真正做到在一个卫星上同时观测“一磁两暴”;确保“ASO-S”的高质量,力争取得重大科研成果;确保“ASO-S”赶在太阳峰年期发射升空。他强调说,我们要与太阳赛跑。

  这期间,传来了一个让甘为群且惊且喜的消息——

  他的导师方成院士捷足先登,与航天八院联合提出,构建一个超高指向精度和超高稳定度的卫星平台,开展高精度的太阳观测,后确定该探日卫星为“羲和号”。2021年10月14日,“羲和号”卫星发射升空,拉开了我国空间探日的序幕,打破了我国没有第一手太阳空间探测数据,依赖国外卫星数据的被动局面。

  甘为群决心追赶导师,追赶太阳,尽早把我国第一颗综合性太阳探测专用卫星——先进天基太阳天文台发射升空。

  为了实现“一磁两暴”的科学目标,甘为群在设计之初就在“ASO-S”的载荷配置上寻找突破和创新——搭载三台不同功能的太阳探测望远镜,同时观测对地球空间环境具有重要影响的太阳上最剧烈的爆发现象。

  三个载荷是太阳观测的“三大法宝”,同时也是技术上的“三座堡垒”,即:全日面矢量磁像仪的高精度磁场测量技术;太阳硬X射线成像仪;莱曼阿尔法望远镜。

  其实,在三个载荷的研制过程中,技术难度是一个方面,而他们恰恰又遇上了“天灾人祸”。

  天灾就是新冠疫情。就在“ASO-S”载荷研制最为关键的时候,新冠病毒肆虐全球——不能正常上下班,实验室无法如期使用,人员往来受到限制,各种器材和零部件无法运送或邮递……甘为群要求各研制单位通过“远程视频”的形式进行讨论沟通,确保“抗疫”与“研制”两不误。

  人祸就是西方封锁。芯片是载荷的“心脏”。西方一些国家对中国实行所谓的制裁,一些元器件和芯片的断供给载荷研制工作造成极大困难。对此,甘为群与三个研制单位调整思路,群策群力,最终攻克了芯片难题,研制成功了怀抱“中国心”的高质量卫星载荷。

  “ASO-S”入轨后,每天将产生大约500GB的观测数据,且全部科学数据和分析软件将面向全球用户开放共享,共同实现其科学目标。

  现在,离既定的科学目标,只有一步之遥了。

  “夸父一号”冲向苍穹

  2022年7月11日,中国科学院发布的“先进天基太阳天文台”征名活动启事,一下子吸引了全国人民的眼球。在短短的两周中,共征集到25000多份起名提案,经两轮评选,最终确定“ASO-S”的中文昵称为“夸父一号”。

  2022年10月9日上午,乳白色的长征二号丁运载火箭载着“先进天基太阳天文台”卫星,昂首挺立在发射场高高的发射架上,就像一位远征的使者,整装待发。

  1分钟准备!发射指挥长下达了最后一个预备口令。在现场的甘为群与在场的每一个人脸上显露出神圣而凝重的表情。

  10、9、8、7、6、5……点火!随着这洪亮的声音,7时43分35秒,操作员快速准确地按下了发射控制台上的点火开关。

  刹那间,大漠震颤,地动山摇。巨大的火箭喷吐着橘红色的火焰,在山呼海啸的轰鸣声中拔地而起,直冲苍穹。

  在发射中心控制室里,嗒嗒,嗒嗒……测仪灯光在不停地跳跃着,即时捕捉着火箭的飞行轨迹。

  13分钟后,指挥所高音喇叭传来消息:星箭分离!

  15分钟后,指挥所高音喇叭再次响起:卫星太阳能帆板打开。卫星入轨!

  17分钟后,卫星发射中心邹利鹏司令员以洪亮的嗓音宣布:本次卫星发射圆满成功!

  现场的所有人员不约而同地欢呼起来。

  此次任务是长征系列运载火箭的第442次飞行。

  这一刻,标志我国自行设计制造的“ASO-S”卫星正式进入太空运行,实现了我国太阳专用综合探测卫星“零”的突破——中国人在逐日之路上跨出了可喜的一步。

  这一刻,对于中国天文工作者来说,是值得高兴与庆贺的。他们在用最新的天文科学成果,向党的二十大献上一份厚礼!重量859公斤的“夸父一号”运行在高720公里的太阳同步轨道上,将连续4年、24小时对太阳进行不间断的多波段、高质量的观测……

  黎明时的大漠格外壮观。一轮火红的朝阳喷薄欲出,万道霞光从东方射出,沙漠上闪现出一片金光。

  “甘台,记者在等着视频采访您呢!”

  甘为群闻声回过神来,急忙赶了回去。记者请他用最简短的语言表达自己此时此刻的心情与愿望。甘为群脱口而出——

  面向未来,向日而行。逐日之旅,正在路上……

  正在逐日路上的“夸父一号”,经过半年多的在轨调试,开始获得原始太阳观测数据。2023年4月11至12日,“夸父一号”观测数据试开放全球发布暨数据使用培训会在线召开。来自美国、英国、德国、意大利、瑞士、奥地利、比利时、日本和中国等25个国家近400位太阳物理专家学者参加会议。甘为群还在会上宣布了“夸父一号”国际访问学者计划,以鼓励基于“夸父一号”观测数据的国际合作研究。

  “夸父”是中国的,也是世界的。