2022年7月27日，中科院空間新技術試驗衛星系列首發星（SATech-01）通過“力箭一号”運載火箭成功發射到約500公裡高度的太陽同步軌道上。近日，該衛星上搭載的46.5nm極紫外太陽成像儀（英文名Solar Upper Transition Region Imager，簡稱SUTRI，圖1）順利開機，成功獲得首批太陽過渡區（太陽色球與日冕之間的層次）動态成像觀測數據，并捕獲到近期太陽上的一些活動現象（圖2）。這是我國首次開展太陽過渡區探測。作為SUTRI科學思想的提出者和SUTRI工程團隊的核心成員，地空學院空間所田晖教授及其課題組侯振永副研究員等人與中科院、同濟大學的研究團隊緊密合作，共同開展了本次衛星搭載試驗。

SUTRI選擇的Ne VII 46.5 nm譜線形成于太陽大氣層中約50萬度的區域（位于高過渡區），是連接低層大氣和日冕的關鍵區域^[1]，過去人們了解極少。SUTRI是國際首台基于多層膜窄帶濾光技術的46.5 nm太陽成像儀，本次觀測也是繼1973年美國天空實驗室（Skylab）上的無縫光譜儀拍攝全日面Ne VII 46.5nm圖像（存在譜像混疊的缺陷）後，人類近半個世紀來首次在46.5 nm波段拍攝太陽的完整圖像。項目組創新性地采用矽钪多層膜在46.5 nm波長附近獲得了3nm帶寬，并在國内首次研發了用于空間極紫外探測的科學級sCMOS相機，從而具備了對50萬度左右的太陽大氣進行動态成像的能力。所拍攝的圖像清晰地顯示了過渡區網絡組織、活動區冕環系統、日珥和暗條等結構。這些結構的觀測特征表明，SUTRI拍攝的确實是從太陽低層大氣往日冕過渡的結構，符合預期（圖2、圖3）。

SUTRI是中科院空間科學先導專項二期預研項目——太陽過渡區衛星探測計劃（田晖教授負責）凝練出來的太陽探測載荷之一，并獲得先導二期技術預研課題（國家天文台白先勇高級工程師負責）的支持。本次搭載是自籌經費的試驗項目，由中科院國家天文台鄧元勇研究員、我校田晖教授和同濟大學王占山教授共同發起；鄧元勇團隊為項目總體，團隊成員白先勇為項目負責人。深度參與載荷研制的還包括中科院西安光學精密機械研究所楊建峰研究員團隊以及中科院微小衛星創新研究院張曉峰研究員團隊。田晖團隊在項目中負責科學，與鄧元勇團隊共同承擔在軌測試和定标任務，并協助合作單位開展熱控等地面試驗。本次搭載目的是在技術上驗證極紫外波段新型窄帶反射膜、國産sCMOS相機等的在軌性能，驗證整機在軌定标等。SUTRI已經成功獲得高質量的全日面極紫外太陽像，表明主要的技術驗證目标已經達到。後續，白先勇、侯振永等人将與衛星總體繼續執行在軌調試任務，進一步優化觀測配置，開展各項定标工作，并最終基于獲取的科學數據開展太陽物理研究和空間天氣預報服務。

本次成功的搭載試驗為田晖及合作者正在推動的太陽極紫外光譜探測^[2]、恒星極紫外測光和光譜探測^[3]等夯實了基礎，并為我國未來的深空太陽探測強化了技術儲備。目前，北大與中科院國家空間科學中心、國家天文台、哈爾濱工業大學（深圳）正聯合組建太陽活動與空間天氣重點實驗室，本次試驗在空間天氣源頭監測和基于自主數據預報空間天氣等方面為該實驗室的建設提供了重要支撐。

參考文獻：

1. Tian, H. 2017, Probing the solar transition region: current status and future perspectives, RAA, 17, 110 [https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-4527/17/11/110]

2. 白先勇，田晖，鄧元勇等，2022，太陽極紫外光譜探測的曆史與展望，空間科學學報，已接收

3. 田晖，白先勇，鄧元勇等，2022, 晚型恒星極紫外和X射線探測的科學目标與初步方案，中國科學：物理學 力學 天文學，已接收[http://engine.scichina.com/doi/10.1360/SSPMA-2022-0023]

圖1  衛星平台上的46.5 nm極紫外太陽成像儀（箭頭所示）

圖2 2022年9月4日至5日觀測的46.5 nm太陽圖像（gif動圖）

圖3  2022年9月8日觀測的46.5 nm太陽圖像