星系和宇宙航天时代：太阳探测57年

□ 闻新 龙弟之

星系和宇宙航天时代：太阳探测57年

□ 闻新 龙弟之

第一颗太阳探测卫星——先驱者5号卫星

自从人类进入航天时代以来，科学家们就一直运用卫星探测器来研究探索太阳的内部和外部情况。由美国宇航局研制的先驱者5号，是一颗自旋稳定卫星，重量43千克，结构由直径0.66米的球体外加四个边长1.4米的太阳帆板组成。它于1960年3月11日发射，它的主要任务是探索地球与金星之间太阳耀斑对磁场的影响。它是人类第一次实现了行星际探测的飞行器，首次验证了行星际磁场的存在。

由于先驱者5号探测器没有携带相机载荷，所以没有传回具体图像数据，尽管如此，先驱者5号依然是美国宇航局先驱者系列计划中最成功的探测器。

距离太阳最近的探测器——太阳神号探测器

由于太阳的高温高辐射等恶劣空间环境特性，所以对近距离观测太阳的探测器的要求十分严格乃至苛刻。“太阳神号”是为数不多的太阳近距离日心轨道探测器，其包括太阳神-A和太阳神-B两颗姊妹探测器。物面反射器的温度达到400摄氏度，太阳帆板达到128摄氏度的情况下，仍然能够正常工作。两颗探测器分别于1974年12月10日和1976年1月15日发射升空，其主要任务是帮助科学家探测太阳风、行星际磁场、宇宙射线等。

“太阳神号”至今还保持着相距太阳最近的记录，它相比水星还略微靠近太阳。同时，它还是历史上飞行速度最快的人造天体，速度为每秒70千米。目前，两颗太阳神号探测器已经停止工作，但仍然在绕太阳运行的椭圆轨道中漂泊。

太阳极低轨道探测器——尤利西斯太阳探测器

1990年10月6日，美国发现号航天飞机将欧美共同研制的尤利西斯号太阳探测器送入太空，探测器重385千克，以钚核反应堆作动力，运行在太阳极地轨道上。

“尤利西斯号”进入太空后，首先飞往木星，然后通过重力弹弓效应变轨进入过太阳南、北极的绕太阳飞行的圆形轨道。轨道离太阳最远时为8亿千米，近太阳点为1.93亿千米，探测器可以对太阳表面全方位地观测。它探测太阳两极，以及太阳周围巨大磁场、宇宙射线、 宇宙尘埃、γ射线、X射线、太阳风等等。在星际旅途中，它还发现了比人类之前所已知的多30余倍的宇宙尘埃进入太阳系。

2009年，由于钚燃料能量逐渐减弱，发电机无法提供足够的热量暖化燃料。这颗设计寿命仅为5年的探测器，在轨工作了17年后，“冻死”在遥远的星空。

“太阳神号”是德国和美国联合研制的探测器，它能够承受很高的太阳辐射热负荷。当天线系统抛

SOHO探测器

提起SOHO，不少人可能首先会把它和某个地产公司联系起来。但这里谈到的SOHO并非房地产项目，而是1995年发射的“太阳和日球层探测器”（Solar and Heliospheric Obs）的简称。

SOHO是欧美两大宇航局联合研制的太阳观测器，用以研究太阳的结构、化学组成、太阳内部的动力学、太阳外部大气的结构及其动力学、太阳风与太阳大气的关系。该探测器重610千克，被部署在L1拉格朗日点上。在该点，环绕太阳公转所需的向心力是经地球重力抵消后的太阳重力，而公转周期与地球相同，因此可停留在相对位置上。

今天SOHO仍然在轨工作，从入轨工作至今它已经传回了大量太阳风暴、色球层和日冕的壮观图像；在观测太阳的同时，它还发现了2000颗掠日彗星。

起源号探测器

由美国宇航局研发的起源号探测器，于2001年8月8日发射升空，它的任务是搜集太阳风粒子，用于研究太阳系的起源和演化等方面问题。为了避免地球磁场对太阳风粒子污染，“起源号”大部分时间工作在L1拉格朗日点附近。

“起源号”还是一颗返回式卫星，它也是自1972年阿波罗17号带回月球土壤样本以来的第一颗带回空间样本的卫星探测器。尽管在探测器返回舱返回地球时发生意外，导致返回舱高速撞击坠落在美国犹他州沙漠上，造成采集的样品受到污染，但是科学家们还是花费了4周时间恢复了大量样品。

编队协作探测器——日地关系观测台

2006年10月发射的日地关系观测台简称STEREO，由包括美国、英国、法国、德国、比利时、荷兰及瑞士等多个国家联合研制。该探测器由两颗相距180度的探测器组成，部署于太阳两侧，一颗总在地球前进方向的前方，另一颗总在后方，以此获取太阳的3D立体图像。同时该观测台能在三维空间中研究日冕喷发物质，这些喷发物质会影响地球磁场，甚至会产生磁暴危害在轨卫星和飞船，严重时还会干扰地面上的电气设备。因此航天领域的专家们希望通过日地关系观测台对太阳的观测，使未来能够更好地预测磁暴。

日出号卫星

目前对太阳进行探测的卫星，大部分都处在离太阳较远的轨道，由于地球大气环境并不影响对太阳的观测，有些探测器直接选择绕地球飞行，2006年9月22日发射的日出号卫星便是其中之一。

日出号卫星由日本、美国和英国联合研制，运行在准圆形的太阳同步轨道，近地点为280千米，远地点为686千米。这颗卫星的主要任务是观测太阳磁场的精细结构，研究太阳耀斑的爆发活动，拍摄高清晰度的太阳图像。

在卫星上所装载的科学设备仪器能够有效探测可见光、紫外线，以及X射线；同时能够观测太阳的磁场活动，为研究太阳黑子和太阳风提供重要数据；除此之外还能研究太阳磁场和日冕之间的相互作用。

进入太阳大气层的探测器——帕克太阳探测器

自2015年以来，美国宇航局制定了一个“帕克太阳探测器”计划（Parker Solar Probe），以天体物理学家尤金·帕克的名字命名。帕克曾成功预测出超音速太阳风，它是一种太阳喷射出来的带电粒子，时速可达100千米以上的“风”。

“帕克太阳探测器”预计2018年6月19日沿椭圆形轨道发射，随后进入水星轨道，它将利用重力式制动方式反复飞越金星，以便更加靠近太阳，最终飞进太阳表面。它也将成为人类制造的飞行速度最快的物体。预计 2025 年6月14日，将接近太阳大气层，整个飞行过程需要花费6年11个月的时间。

责任编辑：陈彩连