【科技创新世界潮(293)】

　　科学家研制出的太阳探测器，正作为人类的“眼睛”，以前所未有的近距离注视太阳。这些追日“夸父”的观测，正在改写科学家对太阳的懂得。

　　英国《自然》网站援引美国西南研讨所太阳物理学家丹·锡顿的话指出，人类正身处这个领域研讨范式产生改变的时刻。

　　各自精彩

　　太阳风暴会在两极形成绚烂的极光，但其有多漂亮就有多危险，它可让高能粒子波席卷地球，损坏通讯并摧毁电网。2023年2月，太空摸索技术公司新发射的49颗通讯卫星中，就有38颗坠落地球。因为一场太阳风暴导致地球大气层密度增添，对卫星发生了额外的阻力，将其拉出轨道。

　　为了解太阳运动并预测其对地球的影响，多年来，科学家建造了各种太阳探测器：有些位于地球轨道；另一些则驻扎在地球和太阳之间或远离地球轨道，以更好地了解太阳风暴何时到来。但直到帕克太阳探测器(2018年发射)和太阳轨道飞行器(2020年发射)开端“追日”，人类能力近距离注视并打量太阳。

　　今年9月27日，美国国度航空航天局(NASA)研制的、身价15亿美元的帕克太阳探测器在绕日飞行进程中，以635266公里/小时的速度穿越太阳系，打破了其3年前创下的586863.4公里/小时的纪录，成为迄今人类制作的最快物体。它还同时创下离太阳最近新纪录：其距太阳表面仅726万公里。位于其邻近的、由欧洲空间局和NASA携手研制的太阳轨道飞行器见证了这一壮举。

　　哈佛—史密森天体物理中心(CfA)的太阳物理学家凯瑟琳·里弗斯指出，帕克太阳探测器处于一个环形轨道上，随着时光的推移，它离太阳越来越近，使它能够掠过太阳的大气层，在比以往任何航天器都更近的距离内测量太阳的粒子和磁场。太阳轨道飞行器则在较远的轨道上飞行，但它拥有高辨别率相机，可显示明亮的太阳耀斑、渺小的等离子体喷流和太阳的其他细节。

　　并肩作战

　　这两个探测器大多数时候“各自为政”，但偶尔也会并肩作战。太阳轨道飞行器项目科学家丹尼尔·穆勒指出，2023年6月，这两台探测器处于特殊有趣的对齐状况，开展了结合观测，首次测量了温度从太阳表面上升到其大气层的速度。

　　此外，2021年4月，太阳轨道飞行器在与帕克太阳探测器“会师”的途中，捕捉到了来自太阳背面物资的喷发。几个小时后，一股带电粒子的浪潮淹没了帕克太阳探测器。这两台探测器近距离测量，使科学家能以前所未有的细节追踪物资喷发，说明这些喷发是如何开端和演化的。CfA天体物理学家塔蒂亚娜·涅姆布若指出，太阳轨道飞行器能辨认出太阳喷发的特定区域；帕克太阳探测器在喷发冲过航天器之前拍摄了日冕物资抛射的照片，这是首次进行此类测量。

　　对太阳物理学家来说，更令他们亢奋的是2023年9月的太阳爆发，这是有记载以来速度最快、能量最强的太阳爆发之一。2023年9月5日，一条蜿蜒波折的“太阳蛇”以170公里/秒的速度滑过太阳表面，这一壮观的气象正好被太阳轨道飞行器捕获，当时它正在近距离探测太阳。科学家解释称，这条“蛇”其实是一“管”凉快的等离子体悬浮在太阳较热的大气磁场中，是随后爆发太阳磁暴的先兆。

　　逡巡数小时后，这条“蛇”的发源地爆发了太阳磁暴，将数十吨等离子体喷射到太空中。这些日冕物资抛射几乎直接击中了帕克太阳探测器，但这款航天器经受住了考验，并在几天后向地球传回“一切顺利”的信号。

　　科学家一直在剖析这次喷发的观测成果。约翰斯·霍普金斯大学使用物理试验室太阳物理学家、帕克太阳探测器首席研讨员努尔·拉乌阿菲表现，这一事件的细节、庞杂性和暴力水平，以前从未见过，令人印象深入。

　　前赴后继

　　除上述两款“网红”太阳探测器外，还有一些太阳探测器也不甘示弱，正在或拟对太阳开展研讨。例如，印度的“Aditya-L1”太阳探测器于今年9月发射，在之后4个月内将行驶约150万公里，最终进入缭绕第一拉格朗日点的轨道，这个位置容许持续观测太阳，为观测太阳运动提供了奇特的优势。

　　丹尼尔·井上太阳望远镜坐落于美国夏威夷毛伊岛，高4米，于2020年投入运营。美国国度太阳天文台高等科学家亚历山大·特里奇勒指出，只要有可能，井上太阳望远镜就会在帕克太阳探测器靠近太阳的同时进行观测。此外，井上太阳望远镜去年也与太阳轨道飞行器携手，研讨了太阳的同一片区域。相干数据仍在剖析中。

　　特里奇勒表现，太阳轨道飞行器将继续运行至少7年，其轨道离太阳会越来越近，因此它将更多地俯视太阳的两极而非赤道。帕克太阳探测器距离太阳大气层最近的一次飞越将在2024年12月到来，未来几年科学家将获得大批新发现。