太赫兹望远镜将安装在国际空间站上用于搜寻太阳耀斑
5月27日,宇航员将安装“太阳-太赫兹”望远镜,它将窥探太阳大气层中此前无法触及的层次,以实现精准的空间天气预报。
[核心要点]:真实情况
2026年5月27日莫斯科时间17:15,宇航员谢尔盖·库德-斯韦尔奇科夫和谢尔盖·米卡耶夫将进行太空行走,在星辰号服务舱上安装“太阳-太赫兹”射电望远镜。官方描述是“研究太阳大气层中此前无法触及的层次,用于空间天气预报”。
但在这层学术外衣之下,隐藏着更为实际的目的。它旨在填补空间风暴全球预警系统中的一个关键空白——所有航天国家多年来一直利用这个空白来校准其间谍卫星。
媒体忽略了一个简单事实:太赫兹波段(0.4–12 THz)是电磁波谱中唯一能观测太阳光球层上方300–1000公里高度处过程的窗口。这正是日冕物质抛射的起源地,在耀斑发生后15–30分钟内,这些抛射物会用带电粒子轰击地球。这些粒子会摧毁低轨道卫星上的电子设备,使传感器失明,并导致光学侦察在2–6小时内失效。
没人愿意承认,“太阳-太赫兹”与其说是一台科学仪器,不如说是一种情报气象工具。精准的空间天气预报能够及时将卫星切换到保护模式,保持其作战能力。谁拥有这样的预报,谁就能在太空战争开始前赢得胜利。
时间线与背景
这台重47公斤、拥有八个频率通道的设备由俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所历时十余年研制,由弗拉基米尔·马赫穆托夫博士领导。该设备于2026年3月由进步MS-33货运飞船送达国际空间站。
整个4月,宇航员在站内进行了测试,铺设电缆将设备连接到星辰号服务舱上的双轴指向平台。与最初计划相比延迟了几个月,原因是进步号飞船的发射从2025年12月推迟。但今天太空行走正在进行,望远镜将在安装后立即开始自动运行。
同样重要的是:与“太阳-太赫兹”一起,宇航员还将拆除“屏幕-M”实验中的晶体盒,其中包含在微重力环境下生长的砷化镓晶体。这并非巧合。砷化镓是工作频率高达300 GHz的下一代雷达系统的基础。在微重力环境下生长的晶体,其晶格缺陷比地面生长的少30–40%。对这些晶体的研究将为创建地面太赫兹接收器带来质的飞跃,而地面太赫兹接收器目前是构建完整太阳监测系统(轨道望远镜+地面校准站)的主要瓶颈。
谁赢谁输
俄罗斯赢了——不仅仅是在声望方面。在将“太阳-太赫兹”安装到国际空间站后,俄罗斯将拥有一个独特的太阳观测光谱通道,无论是美国(PUNCH任务已发射但缺乏太赫兹传感器)还是中国(ASO-S“羲和”运行在X射线和紫外波段)都不具备。据俄罗斯科学院西伯利亚分院日地物理研究所副所长尤里·亚修克维奇称,望远镜数据将与西伯利亚射电日像仪和RATAN-600的信息进行交叉比对,从而以前所未有的精度重建太阳耀斑的三维结构。
列别捷夫物理研究所和俄罗斯学术科学界赢了。这个长达十年的项目终于结出硕果。对于该研究所来说,这是未来5–7年预算分配的有力论据。
俄罗斯能源火箭航天集团和Orlan-MKS航天服制造商赢了。5月27日的太空行走是2026年的首次,是库德-斯韦尔奇科夫职业生涯中的第二次,也是米卡耶夫的首次。使用新设备进行真实舱外工作的经验是无价之宝。
NASA输了——不是直接输,而是间接输。美国航天局在国际空间站上没有类似仪器。历史上唯一的太赫兹太阳望远镜(欧洲空间局太阳轨道器上的STIX)波段范围窄得多,且运行在日心轨道上,而非近地轨道。俄罗斯舱段正在成为一个不仅是生活模块,更是战略观测平台。
商业卫星运营商(SpaceX Starlink、OneWeb、Iridium)输了。他们是空间天气预报的主要客户。一次含有10亿吨等离子体的日冕物质抛射可以在一次通过中摧毁数十颗卫星的电子设备。目前,预测此类事件的准确率约为60–70%。来自“太阳-太赫兹”的数据可以将这一准确率提高到85–90%,节省数亿美元的设备成本。但这需要12–18个月的数据积累才能实现。
媒体未提及的内容
关键的非显而易见见解是:“太阳-太赫兹”的最大效能并非单独实现,而是与地面基础设施协同实现,而俄罗斯是唯一拥有这种组合的国家。
地球大气层完全吸收太赫兹辐射。这就是为什么望远镜要放置在太空。但有一个例外:空气极其干燥的高海拔沙漠可以传输部分信号。
其中一个地点是布里亚特共和国的呼卢加沙峰,俄罗斯科学院西伯利亚分院日地物理研究所已在那里运行了多年的宇宙射线站。附近正在建造一台地面太赫兹望远镜,它将与轨道上的“太阳-太赫兹”进行校准。还有两个潜在地点适合这种组合:智利的阿塔卡马沙漠(ALMA阵列所在地,但它在毫米波段而非太赫兹波段运行)和青藏高原(中国目前缺乏完善的基础设施)。
因此,俄罗斯不仅是在国际空间站上创建一台单一仪器,而是在打造一个地面-空间太赫兹干涉仪,这在世界上独一无二。这将不仅能观测太阳耀斑,还能在太阳大气层内以数十公里的精度对其进行三维空间定位。这反过来将能够预测耀斑本身及其强度、方向以及等离子体到达地球的时间,精度达到10–15分钟。
第二点:该实验设计运行2–3年。这意味着到2028–2029年,俄罗斯将拥有一个可供工业使用的空间天气预报算法。通过俄罗斯水文气象局或出口合同将该产品商业化,每年可产生数千万美元的收入。
预测:未来30天和90天
30天:
2026年6月中旬,“太阳-太赫兹”将向地球传输首批光谱数据。这将是关键时刻:所有八个探测器是否正常运行,光学系统在暴露于直射阳光下时能否避免致盲(一些X射线望远镜在启动时曾遇到此问题),信噪比是否足以得出科学结论。
预计《天文期刊》甚至《自然》等期刊将发表首批太赫兹波段太阳日冕光谱曲线的论文。对于研究所的科学家来说,这将是过去五年中被引用最多的成果。
此外,俄罗斯科学院与国防部之间可能会签署一项跨部门协议,定期向太空军提供“太阳-太赫兹”数据。形式上是为了“确保军用航天器的安全”,实际上是为了创建俄罗斯首个太空攻击(不是导弹攻击,而是电磁攻击)作战预警系统。
90天:
到2026年8月底,预计该仪器将在其初始阶段记录到首个强大的X级太阳耀斑(最高级别),比传统的GOES或SOHO卫星提前15–20分钟探测到。这将是俄罗斯天体物理学家的胜利,也是西方竞争对手嫉妒的根源。
如果发生这种情况,将产生政治后果:NASA将向美国国会申请额外资金,用于在国际空间站上建造自己的太赫兹望远镜。但这样的决定至少需要18个月,而建造望远镜则需要5–7年。在此期间,俄罗斯的“太阳-太赫兹”将保持其同类中的独特性。
如果未来三个月内没有发生强烈耀斑,科学家将专注于积累背景数据,突破将推迟到太阳活动高峰期(预计在2028–2029年)。但2026年5月27日,是俄罗斯在空间天气预报竞赛中悄然、不张扬但战略性地领先的一天。这比任何星舰或中国量子计算机都重要得多。
— Editorial Team
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