Ergebnisse der „Xihe“-Solarexploration veröffentlicht! Welche Leistungen hat der erste exklusive „Fotograf“ der Sonne meines Landes vollbracht?

Nachrichtenagentur Xinhua, Peking, 30. August , Titel: Welche Erfolge hat Chinas erster exklusiver „Fotograf“ der Sonne – „Xihe“ – erzielt?

Die Reporter der Nachrichtenagentur Xinhua Hu Zhe, Chen Xiyuan und Song Chen

„Folgen Sie dem Beispiel von Xihe, der auf dem himmlischen Pferd ritt und darauf abzielte, die Sterne am Himmel zu hüten.“ „Xihe“, der erste wissenschaftliche und technologische Experimentalsatellit meines Landes zur Sonnenerkundung, erregt seit seinem erfolgreichen Start Aufmerksamkeit. Am 30. August fand in Peking die „Xihe“-Konferenz zur Veröffentlichung der Ergebnisse statt. Welche wichtigen Erfolge hat „Xihe“ erzielt? Was ist der Sinn? Der Reporter interviewte einschlägige Experten.

Der weltweit erste „CT-Scan“ der unteren Sonnenatmosphäre

Die Sonne ist der wichtigste Umweltfaktor, der die Entwicklung der menschlichen Zivilisation, Wirtschaft und Gesellschaft auf der Erde beeinflusst und die Quelle des Wachstums für alle Dinge ist. Die Sonne ist der größte Himmelskörper im Sonnensystem und der Stern, der der Erde am nächsten ist und die größte Verbindung zum Menschen hat. Die Sonne spielt eine unverzichtbare Rolle in der Evolution der Erde und der Entwicklung der menschlichen Zivilisation.

Gleichzeitig ist der Einfluss der Sonne auf der Erde allgegenwärtig. Der Mensch hat ein bodengestütztes Solarüberwachungsnetz aufgebaut, aber da die Erdatmosphäre für elektromagnetische Wellen wie Ultraviolett-, Röntgen- und Gammastrahlen undurchlässig ist, wird das sichtbare Lichtband auf der Erde auch durch Faktoren wie atmosphärische Absorption, Störungen und Regenwetter beeinflusst. Um Informationen über interplanetares Plasma und Magnetfelder zu erhalten, müssen wir in die Tiefen des Weltraums vordringen.

Zhao Jian, Chefdesigner und stellvertretender Leiter des GF-Projekts sowie Direktor des Zentrums für Großprojekttechnik der Staatlichen Verwaltung für Wissenschaft, Technologie und Industrie für die Landesverteidigung, stellte vor, dass die Nationale Raumfahrtbehörde im vergangenen Jahr technische Arbeitsgruppen aus der China Aerospace Science and Technology Corporation, der Universität Nanjing und anderen Institutionen zusammengestellt habe, um über 300 technische Tests zur ultrahohen Zielgenauigkeit und ultrahohen Stabilität von Satellitenplattformen sowie über 1.000 Tests zur Abbildung des Sonnenspektrums durchzuführen. Die Tests und Experimente im Orbit des Satelliten „Xihe“ wurden erfolgreich abgeschlossen und wichtige wissenschaftliche Forschungsergebnisse erzielt, darunter fünf internationale Premieren.

„Uns ist weltweit die erste spektrale Scan-Abbildung des solaren Hα-Bandes im Weltraum gelungen, bei der wir den Reaktionsprozess der Sonnenaktivität in der Photosphäre und Chromosphäre aufzeichnen.“ Zhao Jian erklärte Reportern, dass „Xihe“ durch einen Scan Sonnenbilder an 376 Wellenlängenpositionen erhalten könne und dass unterschiedliche Wellenlängen unterschiedlichen Ebenen der Sonnenatmosphäre in der Photosphäre und Chromosphäre entsprächen.

Zhao Jian sagte, dass die Hα-Spektrallinie für die Sonnenphysikforschung sehr wichtig sei. „Weil es sich um die Spektrallinie mit der stärksten Reaktion auf Sonnenaktivität in der unteren Atmosphäre der Sonne handelt. Durch die Erfassung dieser Spektrallinie können wir gleichzeitig Informationen über die Aktivitäten der Photosphäre und der Chromosphäre erhalten und so unser Verständnis der physikalischen Mechanismen von Sonneneruptionen erheblich verbessern.“

Es wird berichtet, dass die Auflösung des von „Xihe“ verwendeten Hα-Bildspektrometers dieses Mal etwa zehnmal höher ist als die des Bodenfilters und damit ein international fortschrittliches Niveau erreicht.

Ding Mingde, Chefwissenschaftler des Satelliten „Xihe“ und Professor an der Universität Nanjing, sagte, dass „Xihe“ der erste Satellit weltweit gewesen sei, der die solare Hα-Spektrallinie sowie die Spektrallinien SiⅠ und FeⅠ im Orbit empfangen und ein vollständiges Spektrallinienprofil erstellt habe. Diese Daten werden den Wissenschaftlern dabei helfen, die Temperatur, Dichte und Geschwindigkeit der Sonnenatmosphäre zu berechnen und die Struktur der Sonnenatmosphäre eingehender zu erforschen. Außerdem sollen sie die auslösenden Ursachen und Ausbreitungsprozesse von Sonneneruptionen verstehen, um so Weltraumwettervorhersagen verbessern und die Sicherheit von Menschenleben gewährleisten zu können.

Ding Mingde stellte vor, dass die wissenschaftlichen Daten des Satelliten „Xihe“ der Welt zur gemeinsamen Nutzung zugänglich gemacht wurden und über das Solar Science Data Center der Universität Nanjing abgefragt und heruntergeladen werden können. Es wird von Sonnenphysikforschern in den USA, Frankreich, Deutschland und anderen Ländern häufig verwendet.

Die „Magnetschwebebahn“ im Weltraum ermöglicht präzise und stabile Fotografie

Als „Fotograf“ muss die Kamera genau ausgerichtet sein und ruhige Bilder aufnehmen. „Xihe“ ist das erste Unternehmen weltweit, das eine berührungslose Magnetschwebesatellitenplattform einsetzt, die auf dem Konzept der „dynamischen und statischen Isolierung, Master-Slave-Koordination“ basiert, was der Installation einer „Schwenk-Neige-Plattform“ gleicht.

Chen Jianxin, Oberbefehlshaber des Satellitensystems „Xihe“ der Eighth Academy of China Aerospace Science and Technology Corporation, erläuterte, dass bei allen herkömmlichen Satelliten eine Konstruktionsmethode mit fester Verbindung zwischen der Plattformkabine und der Nutzlastkabine zum Einsatz käme. Die Vibrationen des Schwungrads, des Gyroskops und anderer beweglicher Teile der Plattformkabine werden zwangsläufig auf die Nutzlastkabine übertragen und beeinträchtigen die Beobachtungsqualität der Kamera. „Xihe“ verwendet eine neue Gesamtdesignmethode der „dynamischen und statischen Isolierung und Kontaktlosigkeit“, die die Plattformkabine physisch von der Nutzlastkabine isoliert und so die Störungen der Satellitenplattform wirksam isoliert. Durch den Magnetschwebeantrieb mit großer Bandbreite und höchster Präzision werden die Ausrichtungsgenauigkeit und Stabilitätsindikatoren der Kamera im Vergleich zu herkömmlichen Satelliten um ein bis zwei Größenordnungen verbessert.

Um die Energieversorgung der Nutzlastkabine von der Plattformkabine zur anderen und die Informationsübertragung zwischen den beiden Kabinen zu gewährleisten, hat „Xihe“ gleichzeitig auch eine Reihe neuer Satellitenplattformtechnologien getestet, darunter die drahtlose Energieübertragung zwischen den Kabinen, Laserkommunikation und drahtlose Kommunikation im Orbit. Zukünftig soll die neue Plattform auch in Luft- und Raumfahrtmissionen der neuen Generation eingesetzt werden, etwa in der astronomischen Weltraumerkundung und hochauflösenden Erdvermessungen, um hochpräzise Beobachtungen effektiv durchzuführen.

Erforschung neuer Lösungen zur Geschwindigkeitsmessung im Weltraum

Wie kann ein Satellit seine Position und Geschwindigkeit genau bestimmen, wenn er durch den weiten Weltraum fliegt? Zhao Jian erklärte Reportern, dass man sich bei der Erkundung des tiefen Weltraums im Vergleich zu erdnahen Weltraummissionen nur auf traditionelle Navigationsmethoden wie Funkentfernungsmessung und Geschwindigkeitsmessung verlassen könne, da es an der Unterstützung durch Navigationssatelliten mangele. Allerdings nimmt die Genauigkeit der Funknavigation mit zunehmender Flugdistanz eines Satelliten deutlich ab. Um dieses Problem zu überwinden, ist die Raumsonde „Xihe“ diesmal mit einem Sonnengeschwindigkeitsnavigationsinstrument zur Unterscheidung von Atomfrequenzen ausgestattet.

Wenn sich ein Satellit im Weltraum bewegt, verursacht das von der Sonne ausgestrahlte Licht beim Erreichen des Satelliten eine Frequenzänderung, die als Dopplerverschiebung bezeichnet wird. Das Ausmaß der Frequenzverschiebung ist proportional zur scheinbaren Geschwindigkeit des Satelliten relativ zur Sonne. Wenn also die Frequenzänderungen des Sonnenlichts gemessen werden können, lässt sich die scheinbare Geschwindigkeit des Satelliten relativ zur Sonne ermitteln.

Zhao Jian erklärte Reportern, dass „Xihe“ der erste Satellit der Welt sei, der das Prinzip der Atomfrequenzunterscheidung im Orbit anwende. Dabei werde das ultrafeine Spektrum der Natriumatome als Frequenzstandard verwendet, um die Frequenzänderungen des Sonnenlichts in Echtzeit genau zu bestimmen und so die scheinbare Geschwindigkeit des Satelliten relativ zur Sonne zu ermitteln. Nach Messungen im Orbit liegt die Geschwindigkeitsmessgenauigkeit des Navigators bei unter 2 Metern pro Sekunde. Dies stellt eine neue Geschwindigkeitsmesstechnologie für die autonome Navigation bei zukünftigen Erkundungsmissionen im Weltraum dar und festigt die ursprüngliche Technologieansammlung meines Landes im Bereich der Erkundung des Weltraums.

Darüber hinaus haben die zuständigen Wissenschafts- und Ingenieurabteilungen gemeinsam eine Reihe von Missionsplänen für die zukünftige Sonnenerkundung am Sonne-Erde-Punkt L5, die Erforschung polarer Sonnenumlaufbahnen und die Erkundung der Sonne in unmittelbarer Nähe vorgeschlagen. Diese Missionen werden eine umfassende, dreidimensionale Erkundung der Sonne durchführen, unser Verständnis des Ursprungs und der Entwicklung der Sonnenaktivität weiter vertiefen, die interplanetare Ausbreitung und die Reaktion der Erde auf Sonneneruptionen überwachen und zur Entwicklung der menschlichen wissenschaftlichen Zivilisation beitragen.