早在2013年,美国的IRIS卫星就曾开展过近紫外波段极光谱观测,但它对毫秒级的太阳活动反应迟钝。为了补上这个短板,复旦团队在“复旦一号”卫星上搭载了自主研发的核科一号载荷,不仅实现了相同波段的对日观测,还因为探测速度更快,从而成功捕捉到了太阳爆发时表层等离子体高速膨胀的细节。这次卫星运行中还有一个惊喜发现:团队意外发现了原子级抗辐射现象,利用这一原理设计的二维电子系统在太空中正常工作超过一年,预期寿命长达271年,是传统硅基系统的100倍。相关成果已于1月29日发表在《自然》主刊上。这个“意外之喜”给未来太空算力带来了希望,因为太空辐射一直是一个大难题。长久以来,只能通过冗余防护来加固器件,但这会影响载荷性能。而这次发现的原子级辐射免疫机制不同,它让器件原子层能挡住辐射。复旦大学核科学与技术系现代物理研究所青年科学家杨洋告诉记者,“复旦一号”卫星在轨运行一年半的时间里,积累了不少科研成果。这些成果已经导入了学校自主开发的空间天气预测大模型中。杨洋还提到,在电影《流浪地球》中描绘的太阳风暴袭击场景背后,真实情况是人类对太阳活动机理的认知还不够充分。因此,“复旦一号”这次科学目标主要是从原理层面去了解、掌握太阳活动的规律。这个目标正是通过研究镁离子紫外极光谱来实现的。地面上根本无法观测到这种光谱,而太空中却可以高质量地进行观测。团队希望利用这种高分辨率的光谱数据来检验和修正太阳等离子体模型。说到超低轨卫星赛道的新发展,唐闻佳介绍说这是因为地面以上100到300公里处的超低轨具有巨大潜力。超低轨的高度区别于传统的350到2000公里低轨,由于距离地面更近,同样载荷条件下分辨率能达到0.1到0.5米级别,相当于航空无人机的水平。地面信号传输延迟也低至5毫秒,通讯效率提升10倍以上,同时功耗大幅下降。不过超低轨也面临着空气阻力大的问题。赵强表示解决这个问题的关键在于复旦大学自主研发的吸气式等离子体推进技术。这种技术无需携带额外燃料,可直接从轨道稀薄大气中捕获氮气和原子氧作为推进工质,实现推阻平衡。这个技术使得卫星可以无限期维持轨道寿命在2年以上。为了推动超低轨卫星研发与澜湄流域科技合作项目顺利进行,“复旦一号”卫星通过产学研合作的优势把超低轨“无人区”打造成了“优势区”。“复旦一号”发射于2013年1月29日发射成功后,截至今年3月26日已经在轨运行了一年半时间。在此期间它拍摄到了国内第一张基于镁离子紫外K谱线数据的日面扫描图——也就是279.63纳米光的太阳“正面照”。“复旦一号”还启动了超低轨卫星研发项目,希望通过这个项目来构建基础研究跨学科突破、技术攻关全链条贯通的科研架构。