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太陽任務在災難中倖存並發現了 5,000 顆彗星

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太陽任務在災難中倖存並發現了 5,000 顆彗星

1995 年 12 月 2 日,歐空局/美國宇航局的太陽和日光層觀測站 (SOHO) 取消了原計劃的為期兩年的任務。

SOHO 距離地球 150 萬公里,坐落在地球和太陽之間,可以一覽無餘地看到太陽表面。自成立以來,該公司在三個完整的 11 年太陽週期中記錄了幾乎持續的太陽活動。

“這證明了工程師、工人和我們的科學家的聰明才智以及國際合作,“SOHO 克服了挑戰性的挑戰,成為有史以來運行時間最長的太空任務之一。 ”

“SOHO 任務是 NASA 和 ESA 之間令人難以置信的合作的一個很好的例子,”美國宇航局華盛頓總部副署長兼科學任務主任尼基·福克斯補充道。 “祝賀 NASA 和 ESA 團隊三十年來令人難以置信的合作。”

儘管取得了成功,但 SOHO 的旅程並非一帆風順,距離航天器發射大約兩年半。航天器遇到了一個重大問題,導致其無法控制地旋轉並與地球失去聯繫。一支國際團隊連續三個月努力尋找並使其複活。

另一次嚴重的挫折發生在 1998 年 11 月和 12 月,當時穩定陀螺儀失效了。工程師們迅速開發了新軟件。到 1999 年 2 月,SOHO 能夠在沒有陀螺儀的情況下運行。這一突破使得收集數據成為可能,這些數據將繼續塑造太陽科學領域。

“SOHO 正在開創太陽科學的新領域。它改變了太空天氣研究的遊戲規則。它提供對太陽的實時跟踪,以預測朝向地球的潛在危險的太陽風暴。它的遺產將繼續指導未來的任務,”SOHO 和太陽軌道器的歐空局項目科學家丹尼爾·穆勒 (Daniel Müller) 說。

“SOHO 每天都會繼續產生高質量的數據。每年都會發表數百篇文章。SOHO 的科學產出仍然非常高。”

丹尼爾的新文章“SOHO太陽觀測的30年遺產”已發表在 自然天文學 2025 年 12 月 2 日

以下是過去五年的五個亮點:

1、單層等離子輸送帶

SOHO 已成為日光理論發展的主要工具。該項目研究聲波如何穿過太陽,就像地震波揭示地球內部一樣。在執行任務的早期,SOHO 捕獲了第一張等離子流圖像。太陽表面下方的(帶電材料)它為科學家提供了對太陽內部前所未有的觀察。

因為SOHO已經活躍了很長時間了。研究人員能夠回答一個長期存在的問題:等離子體是否在太陽每個半球內的單個環路或單元中流動?而不是像以前認為的那樣在許多細胞中循環。

觀察表明,等離子體大約需要22年才能完成。它從赤道附近向兩極升起,然後更深地沉入太陽並移回赤道。這個時期與太陽的磁週期一致。這有助於解釋為什麼當強磁場穿透表面時出現的太陽黑子往往會越來越靠近赤道。隨著每個太陽週期的展開

2. 陽光照射均勻嗎?

測量太陽發出的能量對於了解太陽熱如何影響地球大氣和氣候非常重要。 SOHO 的長期記錄與之前的數據集相結合,帶來了迄今為止近五十年的高質量觀​​測結果。

科學家發現太陽的總能量輸出變化很小。在整個太陽週期中它僅變化約 0.06%。然而,其強烈的紫外線輻射變化更為顯著。它在太陽極小期和太陽極大期之間加倍。這種形式的輻射會影響地球高層大氣的化學成分和溫度。但這並不是地球表面附近長期變暖趨勢的直接原因。

3.太陽風暴監測立法

SOHO在實時空間天氣監測系統的開發中發揮著關鍵作用。它於 2020 年 10 月在美國簽署成為法律。

“促進空間天氣研究和觀測以改善明天的預報”(PROSWIFT) 行動特別提到了 SOHO 的大角度和光譜日冕儀 (LASCO) 儀器。

LASCO 是日冕儀,是一種在視野中心有一個遮光圓盤的望遠鏡。通過阻擋直接來自太陽的光線。因此,該儀器能夠看到來自周圍大氣(稱為日冕)的光。這有助於我們觀察日冕物質拋射。當太陽物質和磁場遠離太陽時,它們會發生大規模噴發。它可以警告長達三天的潛在破壞性太空天氣進入地球。

4. 5,000 顆彗星——而且還在增加!

這台望遠鏡作為彗星獵人的能力並不是計劃中的。但結果卻取得了意想不到的成功。由於SOHO日冕儀的篩選結果,距離太陽非常近的“掠日者”彗星也可見。

並非所有 SOHO 彗星都被視為太陽。例如,它還捕捉到了彗星的圖像。楚欽山-ATLAS 也被稱為2024年大彗星,它很美麗。這是一顆來自太陽系外圍的周期性彗星

SOHO 於 2024 年 3 月發現了第 5000 顆彗星,使其成為歷史上最多產的彗星發現者。其中大部分是世界各地的公民科學家通過 Sungrazer 項目發現的。這些調查提供了有關彗星運動、成分和塵埃產生的寶貴信息。

5. 促進未來發現

SOHO 的長壽和成功影響著新太陽觀測站的設計、目標和協作方法。它還有助於製定太陽能研究開放數據和國際合作的標準。

例如,歐空局領導的太陽軌道飛行器任務正在從高緯度地區對太陽柱進行成像並飛近太陽。許多樂器都是 SOHO 的後繼者。同樣,NASA 的太陽動力學觀測站也擁有 SOHO 儀器的更新版本,以延續 SOHO 的全片成像和礦物學傳統。日震 SOHO 還經常提供“多點”測量,為 NASA 的太陽軌道飛行器和帕克太陽探測器沿著其獨特的繞日軌道飛行提供必要的背景信息。

歐空局的 Proba-3 最近飛向天空,揭示了太陽微弱日冕的新景象。與此同時,該機構即將推出的 Vigil 任務將是第一個從太陽“側面”跟踪太陽的任務,在太陽風暴進入 SOHO 視線之前探測到它們。

“SOHO 取得了巨大的成功。正是由於團隊的奉獻,這台令人難以置信的機器才能飛起來,”丹尼爾說。 “它的科學仍然有價值和相關。它為幾代科學家服務。我相信它的遺產將在未來幾十年繼續引領太陽能科學。”

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