夸父計畫

提示：此條目的主題不是先進天基太陽天文台或太陽極軌天文台。

夸父計畫是中國科學院已經取消的國際合作太陽觀測航太計畫，旨在建立由三顆衛星組成的空間天氣預報系統，用來監測太陽，計畫又稱為「空間風暴、極光和空間天氣」探測計畫。該項目以中國神話中追逐太陽而死的巨人夸父名字命名。由於2012年將是一個太陽活動高峰年，2012年至2014年太陽活動將會很強烈，因此夸父計畫的三顆衛星原定是在2012年內發射，但是由於國際合作同伴的退出，該項目被無限期推遲，事實上取消。

任務規劃

夸父計畫衛星初期飛行時間將為2至3年，計畫共發射三顆探測器（A、B1、B2）。其中，A探測器「夸父A」將固定在離地球150萬公里的拉格朗日點（也稱L1點，即地球與太陽之間的引力平衡點），用以全天候監測太陽活動的發生及其伴生現象，「夸父B1」和「夸父B2」探測器將組成綜合觀測系統，在地球極軌大橢圓軌道上飛行，用以監測太陽活動導致的地球近地空間環境的變化，以及地球極光分佈等。

技術挑戰

有專家指出，實施夸父計畫，中國仍面臨許多技術挑戰。例如，夸父A要被準確發射到太陽與地球連線引力平衡點上，距地球150萬公里。目前，只有NASA和ESA為數不多的太空載具，如SOHO、ACE、ISEE等飛行器到達過L1點，中國從未把衛星發射到那麼遠的位置。此外，夸父衛星的對地距離比嫦娥一號衛星遠了4倍，地面人員要對衛星進行姿態調整，接受遙遠的微弱信號。

夸父A衛星選擇哪種運載工具、轉移軌道才能到達距地球約150萬公里的L1點；選擇何種方式保持衛星軌道在L1點上；夸父A衛星如何實施遠距離測控和通信；L1點通信距離上屬於深空範疇，如何在深空條件下實施對衛星的測控和數據傳輸通信，這些都是夸父A衛星實現的關鍵環節之一，也是夸父A工程要解決的首要問題。

夸父B衛星飛行任務目標是實現一天24小時、一週7天連續觀測北極光的分佈，為了實現這個目標，夸父B有兩顆同樣的衛星組成：夸父B1和夸父B2。這兩顆衛星的軌道要位於同一極軌上，呈共軛飛行狀態，遠地點高度6個地球半徑，近地點0.8個地球半徑。選擇什麼運載工具和發射方式是夸父B衛星工程要解決的關鍵技術。

除此之外，整個夸父計畫都採用成像技術，它所使用的一些特殊成像儀器都要作技術攻關，如中性原子成像儀、太陽白光日冕儀。由於地球的外層空間有一些中性的氧原子，需要用現在的成像技術把其速度分佈形成為圖形，以確定在太陽有擾動時，外層空間到底是如何響應的，但是由於中性原子本身通過交換原子以後可以成像，所以這裡涉及一些新的成像技術方面的難點。

科學與工程價值

夸父衛星將在很高的精度上追蹤太陽爆發和地磁暴活動，幫助科學家深入研究日地環境；夸父計畫的多項首創技術將使中國航天在深空探測領域跨入國際領先行列。

歷史

2003年1月，夸父計畫的雛形「日地L₁+極軌」探測方案首次在國家自然科學基金委員會地學部舉行的「關於推動空間天氣研究座談會」被提出。

2004年，國家自然科學基金委員會以重點項目形式支持夸父計畫的預研。

2005年8月，項目在「與恆星共存」和國防科工委各自組織的評審中都收穫好評。2005年7月28日，中國航天科技集團和中國氣象局、北京大學在北京簽下「夸父空間天氣探測計畫」合作協議，啟動合作。2005年9月16日，在合併另一個日地探測項目「風暴計畫」後，成為「十一五」期間唯一一個被推薦至國防科工委的日地物理探測計畫，並預研立項。

2006年，在第36屆世界太空科學大會上，中國科學院院士、北京大學教授塗傳詒預計夸父計畫的衛星將在2012年發射，並聲稱德國、法國、比利時、奧地利、加拿大等國10多位著名空間科學家也將參與這項由中國人發起的太陽探索計畫。

2009年，項目入選中科院太空科學衛星先導專項。

2010年3月，專項獲批。同年，加拿大太空總署和歐空局加入合作，各自承擔一顆夸父B衛星的研製工作。劉維寧從加拿大太空總署回到中國，接替塗傳詒擔任夸父計畫首席科學家。

2011年至2012年期間，加拿大太空總署和歐空局財政狀況不佳紛紛取消研究計畫。由於B衛星的研製告吹，因此提出一種改進方案，即將A衛星改為發射至L₅點，但因技術難度過高而未能通過評審。

2014年5月，「夸父計畫」被無限期推遲，事實上取消。

在夸父計畫擱淺後，中國科學院改為推進獨立研發、技術難度較小的太陽觀測衛星先進天基太陽天文台，它後來根據公眾意見被命名為「夸父一號」，但已與夸父計畫無關。

參見

後續計畫：

• 先進天基太陽天文台
• 太陽極軌天文台
• 太陽系探測器列表