各个“身怀绝技”！盘点那些追逐太阳的“夸父”们

太阳初出光赫赫，

千山万山如火发。

一轮顷刻上天衢，

逐退群星与残月。

……

从古至今，人们一直对普照广袤大地的太阳充满了好奇心，不吝以华丽的辞藻来赞美它，夸父逐日、伊卡洛斯双翼上的蜡被太阳融化而跌落水中丧生等故事也流传了千年。

太阳是距离地球最近的恒星，是地球的“能源之母”，它提供的能量让生命得以在地球上繁衍生息，但获得这种能量也需要付出一定的代价：太阳的“性格”复杂多变，包括太阳耀斑、带电粒子的日冕物质抛射和太阳风等。对于科学家来说，更好地了解太阳每天的“一举一动”非常重要，因为来自太阳的辐射会影响在太空中的宇航员或卫星。

为了进一步了解太阳，人类派出了不少使者，除了刚刚升空帕克太阳探测器，还包括“起源”号探测器、“日出”探测器等，美国太空网日前为我们盘点了那些追逐太阳的探测器，请随小编一起去看看。

“起源”号（Genesis）探测器

首个旨在捕获太阳风样本的探测器（2001-2004）

“起源”号（Genesis）探测器是美国2001年发射的一个空间探测器，主要目的是搜集太阳风粒子。它是首个旨在捕获太阳风样本的探测器，希望借此解开有关太阳系的起源和演化等方面的问题，总投资约2.6亿美元，于2004年9月返回美国。

在返回地球之前，该航天器在太空中的一个重力稳定区域——离地球150万公里的L1拉格朗日点附近进行了为期三年的采样。这里位于地球磁层之外，避免了地球磁场对太阳风粒子的污染。采样装置由高纯度蓝宝石、硅、金和金刚石等制成。不幸的是，根据美国国家航空航天局（NASA）的说法，太空船在降落伞没有打开的情况下进行了硬着陆，但有些样本确实得以保存下来。

NASA表示：“研究人员发现了证据，表明地球可能由不同的太阳星云物质形成，而非由那些制造太阳的物质形成。”

太阳和太阳风层观测站

给太阳进行“全身体检”（1995年至今）

SOHO是欧洲航天局（ESA）与美国国家航空航天局（NASA）携手进行的太阳观测项目，该探测器希望给太阳进行全身“体检”，从太阳的核心到太阳风。

它于1995年12月2日发射，原定为期三年，但由于其不断取得成功，其寿命已延长数倍。据ESA称，其主要观测包括在在两次为期11年的太阳周期中研究太阳，发回有关太阳结构的信息，并帮助科学家更好地预测太阳爆发。 

太阳过渡区与日冕探测器

为太阳活动极大年而发射的首颗太阳探测器（1998-2010）

TRACE是NASA于1998年4月在范登堡空军基地发射的一颗太阳探测卫星，主要目的是研究太阳的小尺度磁场和等离子体（过热气体）的结果和在太空环境中的行为，具有极高的空间和时间分辨本领，TRACE卫星上携带的太阳望远镜口径为30厘米，波段范围覆盖了从可见光到远紫外波段。

TRACE卫星也是美国宇航局为太阳活动极大年而发射的首颗太阳探测器，它升空后与SOHO互为补充，一起执行对过渡区和底层日冕的观测，为研究太阳的日冕结构、加热机制、光球层磁场的变化等课题进行了大量的观测。 

NASA说，这一探测器可以帮助科学家更好地理解“太阳上层大气层的几何和动力学”，这有助于科学家更好地了解被称为日冕的炽热外层大气的性质。

“尤利西斯”号

首个黄道外太阳探测器（1990-2009）

“尤利西斯”号探测器也是NASA和ESA之间的联合任务，旨在观察日光层，于1990年发射升空，成为人类成功发射的第一个黄道外太阳探测器。尽管它今后无法再传回数据，但依然会绕着太阳继续运转，并会持续数百年之久。

地球等太阳系行星和大部分探测器都是在位于太阳中部的黄道平面内运行，而“尤利西斯”号的运行轨道差不多和黄道平面垂直，这使科学家可以近距离观察太阳两极地区。由于木星的重力辅助，“尤利西斯”在太阳的两极绕太阳运行了18年。

NASA称：“该探测器首次揭示了银河系宇宙辐射、太阳风暴产生的高能粒子和太阳风的三维特征。”

“尤利西斯”传回的探测数据改变了人们对太阳风、太阳磁场以及太阳表面活动情况的认识，还使科学家发现了更多银河系以及宇宙的奥秘。“尤利西斯”号的探测活动也揭示了太阳磁场对整个太阳系的影响。

“阳光”号太阳探测器

用X射线为太阳“拍照”（1991-2001）

“阳光”号—也称为太阳-A（Solar-A））探测器是日本太空和宇航科学研究所（日本太空机构以前的名字）主导（与英国和美国合作）的探测器，于1991年8月30日从鹿儿岛太空中心发射升空，这一以椭圆轨道绕地球运行的探测器用X射线和光谱法为太阳“拍照”，主要任务是用硬X射线（1.5～10万电子伏）和软X射线（0.3～3千电子伏）对太阳耀斑进行高分辨率成像。20世纪90年代，“阳光”号上的软X射线望远镜一度是世界上唯一一台监视太阳活动的X射线望远镜。

由于电池失效，“阳光”号于2001年12月14日停止工作，并于2005年9月12日在地球大气层中焚毁。在运作的10年中，这款探测器做出了革命性的观测。据日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）称，其中的一些发现包括证明太阳耀斑是由太阳磁场中的事件引起的“磁重联现象”，以及日冕可以动态地改变其尺度。

“太阳极大年使者”卫星

首艘能在太空回收、维修和重置的卫星（1980-1989）

“太阳极大年使者”（SMM）卫星旨在于为期11年的太阳周期的高峰期——彼时太阳耀斑和日冕物质抛射（CME）活动最频繁研究太阳。SMM探测器将覆盖从可见光到伽马射线的广泛谱段，开展太阳活动的观测。

据NASA称，SMM于1980年2月14日发射，并于1981年因故障而短暂“失业”。1984年4月，“挑战者”号航天飞机上的宇航员在轨道上成功修复了这颗已故障了3年之久的卫星，这是人类历史上首次在轨道上对一颗卫星进行修理。这次太空维修，让SMM探测器的寿命延长了5年。1985年，美国拍摄了一部关于航天飞机的纪录片《梦想不灭》（The Dream Is Alive），里面还提到了这个故事。

“痊愈”的航天器再次“上岗”，并继续收集数据，直到1989年12月2日在地球大气层中烧毁。该探测器发现，在太阳黑子周期最大时太阳更亮，并且，还发现了几颗彗星。

“日出”（Hinode）太阳探测器

专注研究日冕（2006年至今）

日本的“日出”卫星——也称为太阳-B（Solar-B）旨在研究太阳日冕。日冕是太阳大气的最外层，其内部分别为光球层和色球层。日冕是太阳材料被加热到数百万度的地方，也是太阳上发生的最极端事件——比如太阳耀斑和日冕物质抛射（被加速到光速的一小部分的粒子）出现的地方。这些爆发造成的空间天气事件可能会使高能粒子撞击地球，危及宇航员、干扰GPS和通信卫星，最坏的情况，破坏我们的电网。

JAXA表示，科学家希望“更好地了解太阳爆发的机制，这将极大地帮助我们预测太阳活动对地球的影响。

“日出”卫星由JAXA与NASA于2006年9月22日联合发射升空起，自此，该太阳探测器就几乎一刻不停地注视着太阳，向地球以及宇宙中的其他探测器提供珍贵的资料。

“日出”探测器捕捉了太阳变化的每一个瞬间，大至太阳风暴，小至太阳针状体的精密活动，为科学家研究太阳气候提供了极其重要的细节信息。探测器上的大多仪器现在都处于正常工作状态，科研小组希望它能继续探寻太阳更深处的秘密。

日地关系天文台

拍摄了首批太阳三维图像（2006年至今）

日地关系天文台是NASA和约翰·霍普金斯大学联合研制的两颗太阳探测卫星，于2006年发射升空，分别位于地球绕太阳公转的轨道前方（STEREO-Ahead）和后方（STEREO-Behind），目的是在不同角度对太阳进行立体观测，拍摄太阳的三维图像。2007年4月23日，NASA发布了日地关系天文台拍摄的首批太阳三维图像。

卫星上搭载的主要仪器有：日地关联日冕和太阳风层探测器（SECCHI），目的是研究日冕物质抛射从太阳表面穿过日冕，直到行星际空间的演化过程。

据NASA称，STEREO的成就包括展示CME的三维结构，并展示物质和能量如何流向地球。这些数据给我们提供了前所未有的太阳视图，对于我们了解太阳的活动——譬如太阳爆发的CME和高能粒子，以及这些事件如何进入太空、如何影响地球或其他星球等至关重要。

尽管由于“多重硬件异常”，2014年10月1日该探测器与STEREO-B的通信失败，但其仍超越寿命期限继续良好地运行。

太阳动力学天文台

旨在了解太阳反复无常的活动（2010年至今）

太阳的拼贴画，由SDO拍摄，戈达德宇宙飞行中心制作，显示不同波长的观测有助于突出太阳表面和大气层不同方面的情况。

2010年2月11日上午10点23分，NASA的SDO搭乘大力神火箭从卡纳维拉尔角升空，它将在2013年的巅峰时期赶上太阳黑子和太阳活动，这是太阳11年周期的一部分。

SDO的主要目标是更好地了解太阳活动。太阳是地球能量和温暖的无价来源，然而，它阴晴不定、反复无常的性格有时会导致问题。例如，一场大型的太阳风暴有能力摧毁电力线或通信卫星。因此，该计划的主要目标是理解为什么太阳的能量是变化的，以及它是如何影响地球的。

NASA表示，具体来说，它将研究太阳的磁场如何构造和产生，以及太阳的能量如何转化为太阳风、高能粒子和太阳辐照度（太阳辐射经过大气层的吸收、散射、反射等作用后到达地球表面上单位面积单位时间内的辐射能量）变化。

SDO的主要成就之一是生成的图像帮助科学家查明了太阳磁场变化和太阳爆发的来源。

SDO是NASA的“与星同在（Living With a Star）”计划中的第一个任务，该计划的目标是提出描述日地系统特征所必要的科学观点，正是这些特征直接影响了我们的生活和社会。

该航天器最初的寿命为5年，但它目前仍然表现良好。

太阳过渡层成像光谱仪卫星

有助揭开日冕极端高温之谜（ 2013年至今）

NASA的太阳过渡层成像光谱仪卫星，即太阳界面区成像光谱仪卫星（IRIS）主要负责研究太阳大气层的较低层，这是一个被称为界面区域（interface region）的区域。

该卫星于2013年6月29日发射入轨道。据悉，IRIS能每隔数秒就拍摄1张太阳大气层的高解析度照片。

该探测器将获取有关太阳物质如何在太阳中移动以及界面区域温度的信息。据NASA称，该区域将太阳物质送入日冕和太阳风。2016年，IRIS发现太阳的材料“炸弹”加热了上层大气，这可能有助于解释日冕如何变得如此炽热，从而揭开日冕极端高温之谜。

太阳轨道器

将对太阳的两极进行观测 （计划2020年发射升空）

太阳轨道器是欧空局领导的一项任务，旨在研究太阳如何产生日光层、太阳风、高能粒子和太阳的其他辐射，据悉将于2020年发射升空。

太阳轨道器所处的位置让其可以很好地观察太阳的两极，其提供的信息有助科学家洞悉太阳风的结构和行为在不同纬度的变化情况。

ESA表示：“靠近太阳可以观测太阳表面的特征，而且，其与日光层连接的时间也长于近地有利位置，对太阳两极进行观察获得的数据将帮助我们了解太阳的磁场如何生成。”

帕克太阳探测器和将于2020年升空的欧洲空间局（ESA）太阳轨道器，尽管技术上存在差异，但殊途同归，都将为我们提供有史以来最好的机会，揭示太阳风等活动的复杂性，了解太阳的工作原理以及对太空环境的影响等。

这些前往太阳的“夸父们”不仅展示了人类探索宇宙的勇气和智慧，也让我们对太阳有了更深入的了解。

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本文转自  卫星与网络

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