太陽觀測衛星

衛星可以幫助科學家預測未來發生足以影響地球上通信安全的太陽風暴的發生時間和強度。科學家預計2012年，即倫敦奧運會期間，正是太陽在其太陽黑點再現的11年周期里“表現”最活躍的時期。爆發的某些物質可能會使得人造衛星受到破壞，導致地球上的輸電網路和通信網路出現異常。

現在太陽的活動還十分平緩，發射觀測衛星的行動並不能阻止太陽活動，但是其可以幫助我們提前做好應對準備工作。

2006年10月25日，美國用德爾它-2火箭成功發射了世界第一對孿生太陽觀測衛星——“日地關係觀測台”（STEREO）。

來自5個國家的科學家參與了這一項目。這2顆衛星在內部結構上有一些細微差別，利用在太空中相互錯開的優越定位“注視”太陽，首次為人類展示太陽黑子爆發時的全景三維圖像，並前所未有地展現日地之間能量流動的獨特景象，幫助科學家們研究太陽周邊環境以及太陽活動對整個太陽系造成的影響，研究日冕的產生、活動及其噴髮帶來的後果，更精準地觀測太陽爆發，了解整個“太空天氣”及對地球造成的潛在影響。

“日地關係觀測台”將第一次從地球軌道以外給人們傳回太陽爆發時的三維圖像，這些圖像有助於天文學家對太陽風暴給航天員和通信衛星所造成的影響做出準確預測，極大地增進對太陽活動的了解。它還將首次對日地之間的“太空天氣”進行拍照與追蹤，首次通過無線電三角定位法連續確定行星際激波的位置，以及首次對太陽活動進行拍照並在1天文單位的尺度內對高能粒子進行實地測量。

除了展示太陽三維圖像之外，“日地關係觀測台”的另一項重要使命是提前預報太陽風暴。太陽風暴主要指太陽上發生的耀斑、“日冕物質拋射”等劇烈活動，屬於太空天氣的範疇，其中“日冕物質拋射”可以說是太陽系中最猛烈的爆發現象。每次爆發時，會從太陽大氣噴發出10億噸的帶電粒子，這些粒子會以每小時數百萬千米的速度席捲太空。

如果“日冕物質拋射”方向正對地球，太陽拋射出的數十億噸的爆炸物不僅能在地球上產生極其壯觀的極光，在地球大氣層中引發強烈磁暴，還可能使地球上的通訊和導航衛星工作發生中斷，甚至可能穿透保護地球的磁場，影響地球上的電力系統和手機網路。此外，噴射中的高能粒子不僅充滿太陽系，而且可能有害於人類發射的航天器和在太空工作的航天員。1989年發生的一次太陽風暴曾使加拿大魁北克地區發生大面積停電，有600萬居民的供電受到影響。2003年，類似情況再次發生，不僅使瑞典的電力供應中斷，還損壞了多顆人造衛星及宇宙飛船。

“日地關係觀測台”將探索太陽系內“日冕物質拋射”的緣起、演化及星際影響，進一步認識太陽，揭示太陽與地球的本質關係，了解太陽的穩定性對今後地球大氣、氣候和環境的影響，減輕“日冕物質拋射”和太陽耀斑對航天器和航天員的負面影響。

目前，人類已研製出許多種類的太陽望遠鏡，但它們只能站在地球這個方面去觀察太陽，並且都無法監測到直接射向地球的太陽風暴，因為太陽的強光總是掩蓋了奔向地球的太陽風暴的光亮。而即將發射到遠地軌道上的一對“日地關係觀測台”，可組成能立體觀看太陽與太陽向周圍空間噴發的大量氣團及帶電粒子的巨型“雙筒望遠鏡”，從不同的角度對太陽進行監測，測量和記錄太陽耀斑、日冕物質拋射等活動，使人類看到立體的太陽，首次為人類展示太陽爆發時的全景三維圖像，並前所未有地展現日地之間能量流動的獨特景象。這將幫助人類更深入地了解和預測太陽的爆發現象及其引發的太空氣候，乃至其他的行星。

SDO

美國宇航局（NASA）新發射的太陽觀測衛星“太陽動力學天文台”（SDO），獲得了最為震撼的太陽照片。雖然太陽是我們生活中最常見到的星體，但人類還從來沒有如此細緻地看到過太陽表面的活動。SDO於2010年2月11日發生升空，運行在36000千米的地球同步軌道，運行壽命為五年。它搭載了三部研究太陽的儀器，能夠不間斷地對太陽進行觀測，照片的清晰度是一台高清電視的10倍。

這三部儀器分別是日震和磁場成像器、大氣成像裝置、極紫外測變實驗裝置。其中日震和磁場成像器使用所謂“日震學”的方法來研究太陽內部的構造。就像是地震學家通過地震數據來研究地球內部結構一樣，天體物理學家利用聲波來達到相似的目的。

4月8日，SDO觀測到了一次太陽活動。編號1060的太陽黑子釋放了一個小型耀斑，耀斑發出的激波在整個太陽上傳播。SDO的照片清楚地顯示出太陽大氣中的環形磁力線結構（磁環）在激波經過時前後擺動。後來，激波消失在太陽圓面的邊緣。但事情並沒有結束，四個小時之後，在距離耀斑發生位置20萬千米的地方，一個大型的日珥拋射出來。

科學家認為，這個日珥的出現並不是一個偶然事件。激波傳播的時候，會破環它所遇到的磁場的穩定性，支撐日珥的磁場被激波打亂了，才出現了這次拋射。

在SDO這個探測器之前，美國宇航局曾在1995年發射了太陽與太陽風層探測器（SOHO），這架探測器最初計劃的運行時間是兩年，後來持續延長，以期能夠覆蓋太陽活動的11年周期。實際上，過去15年裡我們看到的多數太空中拍攝的太陽照片都來自SOHO。SDO是美國宇航局“與日同在”計劃中發射的第一顆探測器，“與日同在”計劃的目標是理解太陽這顆磁場變化的恆星，測量其對地球上的生活和社會的影響。另一架目前運行中的太陽探測器是美國宇航局2006年發射的日地關係天文台（STEREO），它能夠與SOHO一起從三個角度拍攝太陽的立體圖像。日地關係天文台與SOHO一起能夠更加準確地計算出日冕物質拋射的方向和抵達地球的時間。與這兩架探測器相比，SDO的性能又有了大幅超越，它不但圖像清晰度更高，而且能夠每秒鐘拍攝一張太陽照片。相比之下，STEREO每3分鐘拍攝一張，SOHO每12分鐘拍攝一張。但SOHO迄今仍有一項其他探測器無法超越的強項：它的“廣角和分光日冕觀測儀”中有一塊“遮陽板”，能夠把太陽的主體遮擋起來，讓天文學家看到亮度只有主體千萬分之一的日冕，對日冕物質拋射進行研究。

Solar-B

日、英、美聯合研製的太陽觀測衛星“太陽－B”從位於日本南部鹿兒島縣的內之浦宇宙空間觀測所成功升空。日本宇宙航空研究開發機構說，大約1小時20分鐘后，地面觀測站收到“太陽太陽－B”衛星發回的信號，確認衛星與火箭順利分離，太陽能電池板已經展開。

“太陽－B”發射時重約900千克。今後3年內，它將在距離地面600公里的太陽同步軌道上運行，1年之中可連續8個月對太陽進行不間斷的觀測。

“太陽－B”搭載有3架高性能的望遠鏡。依靠這些儀器，衛星將重點觀測耀斑等太陽大氣中發生的現象，對日冕的成因等進行研究。

日、英、美3國聯合研製的“太陽－B”衛星23日順利升空。它搭載的3架高性能望遠鏡好比“3隻眼”，可幫助科學家更好地了解影響地球萬物生長的太陽活動。

科羅納斯－Foton

俄羅斯於2009年1月底發射了“科羅納斯－Foton”科研衛星，用於探測太陽內部結構及太陽活動對地球氣候、大氣層及生物圈的影響。原計劃衛星在太空停留3年，但不到一年它就因供電系統故障而提前退役。

空間太陽觀測計劃是中國科學院院士國家天文台艾國祥研究員於1992年提出的研究項目。計劃一提出就產生了轟動，引起了國際太陽物理學界的極大關注。

如今，太陽觀測天文望遠鏡研究已經成功，這標誌著中國空間太陽觀測天的研製水平已經處於世界領先地位。該望遠鏡比美國1995年發射的代表當今世界最高水平的著名空間望遠鏡SOHO的解析度提高了10倍以上。

國際同行評價中國的第一顆空間太陽觀測天文望遠鏡計劃是“雄心勃勃的大項目，它將能提供獨一無二的成果，並具備使太陽物理學取得重大進展的潛力”。

中國科學院方面在計劃初期就對太陽望遠鏡進行了技術攻關，同時尋求與德國方面的技術合作，但沒有成功。后改為與航天科技集團合作。經過多年兩家合作取得了今天輝煌。

該工程是中國空間技術研究院與中國科學院國家天文台聯合研製的中國第一顆太陽觀測天文望遠鏡。這台天文望遠鏡要安裝在衛星上在太空中使用，中國空間技術研究院承擔了衛星的研製，中國科學院承擔瞭望遠鏡的研製。望遠鏡的技術攻關經歷了十幾年的歷程，衛星平台諸項技術攻關也用了五六年時間。

工程將於太陽黑子再次大爆發前完成，在太陽黑子再次大爆發時用於實時觀測。