太陽，它的光輝照耀著地球，滋潤著生命。一直以來，它象征著光明、希望、激情和力量，象征著一切美好的東西。人類自古就崇拜太陽，并由此產(chǎn)生了許多動人的神話。近現(xiàn)代科學(xué)出現(xiàn)之后，人們對太陽的認(rèn)識逐漸趨于理性，對太陽的探測和研究也開始活躍起來。

早期對太陽的研究主要依賴于天文望遠(yuǎn)鏡。但由于大氣層的影響，從地面觀測太陽受到很大限制。

航天時代開啟后，發(fā)射人造探測器前往太陽附近成為可能。1960年3月11日，美國發(fā)射了“先驅(qū)者5”號太陽探測器，這是第1個探測太陽的人造飛行器。1962年3月到1975年6月，美國發(fā)射了“軌道太陽觀測站”系列探測器，獲得了大量的X射線、伽馬射線和紫外線觀測數(shù)據(jù)?！鞍⒉_計劃”結(jié)束后，美國建立了美國第一個空間站“天空實(shí)驗(yàn)室”。在服役期間，“天空實(shí)驗(yàn)室”拍攝了15000多張?zhí)栒掌?，發(fā)現(xiàn)了日冕洞，也就是太陽表面在x射線波段暗色的區(qū)域，這是太陽風(fēng)的出口。1980年，美國發(fā)射了“太陽峰年”(SMM)衛(wèi)星，發(fā)現(xiàn)了日冕質(zhì)量拋射現(xiàn)象。進(jìn)入上世紀(jì)90年代以后，科技的進(jìn)步使人們對太陽的探測更加深入，取得了豐碩的成果。

“尤利西斯”

1990年10月6日，“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機(jī)攜帶“尤利西斯”號探測器升空。與以往的太陽探測器不同，“尤利西斯”號的軌道經(jīng)過太陽的兩極，主要目的是研究太陽的極區(qū)?！坝壤魉埂碧柨傊?80千克，攜帶有9種探測儀器。1992年8月“尤利西斯”號飛越木星，利用木星引力改變軌道，偏離黃道面轉(zhuǎn)向了太陽的極區(qū)。1994年6月26日，它經(jīng)過位于黃道面70。的太陽南極上空，看到了人類從未見過的太陽極區(qū)景觀。它對太陽極區(qū)的磁場、太陽風(fēng)、日冕等情況進(jìn)行了詳細(xì)的測量。1995年2月，“尤利西斯”號飛越太陽赤道，同年6月，“尤利西斯”號在飛臨太陽北極上空時又對這一極區(qū)從未見過的情況進(jìn)行了探測。

長壽的太陽觀測衛(wèi)星

1995年12月2日，美國和歐洲空間局聯(lián)合研制的太陽觀測衛(wèi)星(SOHO，其全稱為“太陽和日球?qū)佑^測臺”)發(fā)射升空，開始了一次規(guī)?？涨暗奶柼綔y活動。SOHO總長3．8米，重1850千克，攜帶有太陽大氣遙感儀、太陽風(fēng)測量儀、太陽震動測量儀等11種探測儀器。sOHO在太陽和地球之間的引力平衡點(diǎn)(第一拉格朗日點(diǎn))日暈軌道上運(yùn)行，不受引力干擾，晝夜不停地工作，探測太陽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、最外層和太陽風(fēng)的起源與組成。

升空不久，SOHO就捕捉到太陽噴射現(xiàn)象，拍攝到了最清晰的噴射照片。1997年，SOHO又發(fā)現(xiàn)太陽表層之下的高溫等離子體。1998年，SOHO發(fā)現(xiàn)在太陽上存在巨大的太陽旋風(fēng)，其大小與地球直徑相當(dāng)，時速竟高達(dá)50萬千米。1999年初，它又發(fā)現(xiàn)太陽風(fēng)來自太陽表面蜂窩狀磁場的邊緣。太陽磁場像繃緊的琴弦一樣，被碰撞時會產(chǎn)生振動，當(dāng)其振動頻率與周圍呈螺旋狀運(yùn)動的帶電粒子的頻率相同時，帶電粒子就會得到巨大的離心加速度，從而使太陽風(fēng)達(dá)到驚人的速度。

太陽觀測衛(wèi)星SOHO原定服役兩年，但成就斐然，不斷有新的發(fā)現(xiàn)成果，退役時間也一推再推。SOHO是人類宇宙探測歷史上最成功的杰作之一，它已經(jīng)為科學(xué)界提供了大量有關(guān)太陽活動的信息。按照目前的計劃，SOHO將于2009年12月結(jié)束光輝的一生。

“起源”號的太空雜技

在以往的探測活動中，探測器只能夠通過獲取太陽的電磁波輻射來對它進(jìn)行研究，而人們一直期望獲得太陽本身的物質(zhì)?！捌鹪础碧柧蛽?dān)負(fù)了這樣的使命。2001年8月，“起源”號從佛羅里達(dá)發(fā)射升空，達(dá)到距離太陽1．48億千米的軌道，繞太陽飛行了兩年半，采集太陽風(fēng)粒子。“起源”號的軌道遠(yuǎn)在地球磁環(huán)境之外，可以避免地球磁場對太陽風(fēng)粒子造成污染?？茖W(xué)家們期望通過采集到的太陽風(fēng)粒子，能夠探明太陽究竟由哪些成分組成，獲得關(guān)于太陽和太陽系形成的重要信息。

“起源”號也不負(fù)眾望，2004年圓滿完成了采集任務(wù)。按照計劃，在返回地球進(jìn)入大氣層之后，“起源”號將展開翼形降落傘，并由好萊塢特技演員駕駛著直升機(jī)在空中進(jìn)行回收，因?yàn)橹懙淖矒艨赡苁共杉降牧Ｗ訕颖臼艿綋p壞或者污染。然而“起源”號為期三年的太空之旅卻在最后一刻近乎功虧一簣。2004年9月8日，當(dāng)“起源”號前衛(wèi)的碟形返回艙進(jìn)入稠密大氣層之后，由于傳感器故障，降落傘并不如預(yù)想的一樣展開，返回艙過快的墜落速度和不規(guī)則的翻滾使最優(yōu)秀的好萊塢特技演員也束手無策，最后“起源”號以每小時約300千米的速度一頭扎進(jìn)猶他州的沙漠。還好，搶救工作表明，采集到的太陽風(fēng)粒子樣本并沒有完全損壞，“起源”號計劃部分取得了成功。

新的階段

2006年9月23日，由美國、英國和日本聯(lián)合開發(fā)的“太陽－B”探測器在日本鹿兒島成功發(fā)射，標(biāo)志著新一輪太陽探測活動的開始。在今后三年內(nèi)，“太陽－B”將在距離地面約600千米的太陽同步軌道上運(yùn)行，它的主要任務(wù)是研究太陽耀斑的形成以及太陽大氣的變化情況。太陽耀斑是太陽表面發(fā)生的巨大爆炸，其產(chǎn)生的能量相當(dāng)于十幾億兆的TNT，如此巨大的能量來源于太陽磁場。當(dāng)太陽磁場內(nèi)儲存的能量瞬間釋放時，就產(chǎn)生了太陽耀斑現(xiàn)象。太陽耀斑噴發(fā)時，常伴有密集的磁場沖破太陽表面的太陽黑子和陰暗區(qū)域，并在太陽的表面形成一個等離子區(qū)，向太陽系的其他行星和衛(wèi)星發(fā)射出高能粒子，比如質(zhì)子，這些高能粒子可以在十幾分鐘內(nèi)飛臨地球，它們會對地球的磁場造成嚴(yán)重的影響，干擾航天器的工作，破壞無線電通訊，嚴(yán)重時甚至可能引發(fā)災(zāi)難。目前科學(xué)家們對太陽的了解已經(jīng)相當(dāng)深入，但仍然不能準(zhǔn)確預(yù)測災(zāi)害性的太陽活動。人們期望“太陽－B”能夠?qū)⑦@方面的研究向前推進(jìn)一大步。

“太陽－B”重約900千克，完全展開后長10米，寬1．6米，分別裝有可見光望遠(yuǎn)鏡、紫外線望遠(yuǎn)鏡和X射線望遠(yuǎn)鏡。和它的兄長，1991年發(fā)射的“太陽－A”相比，“太陽－B”前進(jìn)了一大步，可以觀察溫度更高的太陽耀斑活動。目前，太陽已經(jīng)進(jìn)入了新一輪的活動周期，進(jìn)入軌道不久，“太陽－B”就探測到了這一輪活動周期中最強(qiáng)烈的一次太陽耀斑活動。

其他的探測計劃也在進(jìn)行之中。2007年9月，如果不出意外，歐洲宇航局將發(fā)射探測太陽的微型實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星——“Proba－2”號探測器。美國宇航局計劃于2008年發(fā)射“太陽動態(tài)探測器”。在稍微遙遠(yuǎn)一些的2015年，新一代的太陽探測器“太陽軌道探測器”也將升空，它將對太陽內(nèi)部的活動情況進(jìn)行近距離的詳細(xì)研究。隨著太陽進(jìn)入新一輪的活動周期，人類對光明之源——太陽的研究和認(rèn)識也將進(jìn)入一個新的歷史階段。

[責(zé)任編輯]唐宇