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仪表网 仪表研发】11月21日下午，“夸父一号”(ASO-S)载荷“硬X射线成像仪”(HXI)首图发布会在中国科学院紫金山天文台举行，会议同时向全国太阳物理同行网络直播。
“夸父一号”卫星全称为“先进天基太阳天文台”(ASO-S)，于2022年10月9日在酒泉卫星中心成功发射。作为中国首颗综合性太阳探测卫星，“夸父一号”卫星的科学目标瞄准“一磁两暴”，即同时观测太阳磁场及太阳上两类最剧烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射，研究它们的形成、演化、相互作用和彼此关联，同时为空间天气预报提供支持。作为卫星三大载荷之一的“硬X射线成像仪”由中科院紫金山天文台牵头负责研制，承担着“一磁两暴”中观测太阳耀斑非热辐射的任务。
发布会上，HXI载荷主任设计师张哲介绍了ASO-S卫星和HXI载荷的设计、研制、发射及在轨早期梗概，详细展示了卫星入轨一个多月以来HXI载荷开展的各项在轨测试和定标工作。结果表明，HXI载荷状态正常，各项功能性能均满足设计指标要求，已顺利投入科学观测活动，后续将继续配合科学需求，做好仪器功能性能的进一步优化。
HXI载荷数据科学家苏杨就HXI在轨观测数据及结果进行了详细解读。他介绍了HXI的科学目标、性能参数、数据特点，科学团队在发射前后的一系列数据、软件、算法、模拟方面的准备工作，重点介绍了HXI开机以来数据的处理分析和成像结果。通过对比11月11日爆发的“双十一”系列耀斑的HXI数据和SDO/AIA图像，表明HXI各项功能指标达到预期目标，准直器性能、对齐精度、指向镜数据、探测器性能、成像算法、修正算法、能量定标算法均达到理想的效果。更重要的是，在准直器前后1.2米距离上最难对齐的36微米节距光栅子准直器(最高分辨率达到3.2角秒)在成像中也表现突出。这说明在尚未进行光栅定标的情况下成像的优越性能已经超过HXI团队预期，未来在进行详细的光栅子准直器定标后预计会达到更好的成像质量。
ASO-S卫星工程首席科学家甘为群主持发布会并表示，HXI科学团队夜以继日、加班加点，由于准备充分，在HXI开机的第20天“逮到”第一个M级耀斑的当晚就获得了首幅太阳硬X射线图像。经过多方比对并经后续观测反复确认，这是我国首次获得太阳硬X射线图像，也是当下国际上地球视角唯一的太阳硬X射线像，其图像质量达到国际先进水平。硬X射线成像原理与普通光学成像不同，除了精密的“光学系统”，还需要后端的成像算法等一系列的处理。今天的结果展示虽然只有几张图，但却代表着0到1质的提升。希望在接下来ASO-S卫星另外两个载荷FMG和LST首图发布中能有新的惊喜。
HXI观测到的一个太阳耀斑，是一个较小的C级耀斑，发生在2022年10月22日。此图为HXI分析软件测试版中的耀斑光变。
左图展示了2022年11月11日01时发生的一个耀斑图像，背景是SDO卫星拍摄的AIA 1700埃图像，叠加的等值线为HXI两个能段的成像(25-30和30-35 keV，这里的图像尚未进行光栅定标，位置为平移对齐，但图像和太阳自转轴的倾角以及平台抖动带来的影响均已修正)，可以看出经典的双足点源结构，且其中一个在高能具有精细的双源结构；右图显示了该耀斑在全日面图像上的位置。
HXI观测到的2022年11月11日03时耀斑的光变(左)及成像(右)。左图分别展示了全开探测器、背景探测器的光变和10-300 keV的动态能谱图，右图为峰值期间AIA 1700埃图像和叠加的HXI 25-30 keV的硬X射线源。两者的一致性充分说明HXI优异的成像性能和成像算法的正确性。
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