已知中國第一張照片(發(fā)展出圖像識別成功率超越人類)

2022年10月9日發(fā)射至今一個多月，我國首顆綜合性太陽探測衛(wèi)星“夸父一號”三大載荷之一的硬x射線成像儀( HXI )開展了各項軌道測試和定標工作。 據(jù)科技日報記者了解，中國科學院紫金山天文臺于11月21日發(fā)布了HXI首幅科學圖片。 此次公布的HXI第一張照片是2022年11月11日01時(世界時)爆炸的m級太陽耀斑的圖像，當時HXI開機僅20天。

“夸父1號”衛(wèi)星HXI載荷對太陽耀斑兩能量段的硬x射線成像( 25-30和30-35 keV，等值線)疊加在SDO衛(wèi)星AIA 1700圖像背景上。 中國科學院紫金山天文臺供應圖

“夸父一號”衛(wèi)星工程首席科學家甘為群經(jīng)過多方比對，經(jīng)后續(xù)觀測反復證實。 這是我國首次獲得太陽硬x射線影像，也是當今國際地球視角下唯一的太陽硬x射線影像，影像質量達到國際先進水平。 硬x射線成像的原理與普通的光學成像不同，除了精密的光學系統(tǒng)外，還需要后端的圖像生成算法等一系列處理。

HXI負荷數(shù)據(jù)科學家蘇楊通過將科研團隊11月11日爆炸的“雙十一”系列耀斑的HXI數(shù)據(jù)與位于太陽動力學天文臺( SDO )的太陽大氣成像儀( AIA )圖像進行比較，實現(xiàn)了HXI的各項功能指標預期目標，實現(xiàn)了準直儀性能、準直器性能。 更難得的是，在準直儀前后1.2米距離處，最難對準的36微米間距光柵準直儀(最高分辨率可達3.2毫秒)，證明了圖像生成算法、修正算法、能量標定算法達到了理想的效果這表明，如果沒有進行光柵縮放，成像的優(yōu)良性能已經(jīng)超過了HXI團隊的預期，預計將來在進行詳細的光柵準直器縮放后，將達到更好的成像質量。

峰值HXI 25-30 keV硬x射線源(等值線)疊加在SDO/AIA 1700圖像上。 圖：央視新聞客戶端

HXI由紫金山天文臺主導開發(fā)，承擔著在“一磁兩暴”中觀測太陽耀斑非熱輻射的任務。 HXI由準直儀、測量儀、以及控制箱3臺獨立單體構成，相當于照相機的鏡頭、CCD以及控制系統(tǒng)。

x射線照射HXI準直儀后，部分光子通過金屬鎢光柵之間的狹縫進入探測器，部分光子被光柵遮擋，無法被探測器檢測到。 光子的入射方向改變時，探測器的透射率發(fā)生變化，呈現(xiàn)周期性的三角波函數(shù)。

為了獲得太陽源區(qū)的硬x線影像，HXI最多使用91個子準直器，間距和角度組合不同。 科學家綜合解讀各探測器的計數(shù)，利用它們的相互關系獲得圖像。

“夸父1號”形象。 衛(wèi)星研究開發(fā)小組提供照片

HXI探測器就像高科技復眼，間距不同角度放置的光柵就像各種大小的鏡筒。 發(fā)揮各自的作用，有的擅長看大輪廓，有的擅長看小細節(jié)，將它們整合在一起就是強大的觀測陣列。

作為中國第一顆綜合性太陽探測衛(wèi)星，“夸父一號”衛(wèi)星的科學目標是“一磁兩嵐”。 即同時觀測太陽磁場和太陽上兩種最劇烈爆炸現(xiàn)象——耀斑和冠狀病毒物質拋射，研究它們的形成、演化、相互作用和相互聯(lián)系，同時為空間天氣預報提供支持。

資料來源：科技日報

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