三百萬里深空處，有三位「90后」太空勞模

在2025年這個(gè)21世紀(jì)的四分之一節(jié)點(diǎn)，聽到「90后」這個(gè)與年齡有關(guān)的標(biāo)簽，大家的第一反應(yīng)大概還是會(huì)跟年輕、朝氣、活力這樣的形容詞關(guān)聯(lián)。不過在航天領(lǐng)域，一顆探測(cè)器如果是個(gè)「90后」，那可算得上是活化石的存在了。

據(jù)公開資料[1][2][3]，目前宇宙空間現(xiàn)役探測(cè)器服中服役時(shí)間超過四分之一世紀(jì)的還有約20顆，其中除了大名鼎鼎的旅行者號(hào)雙子星，剩下的「90后」衛(wèi)星大多圍繞地球運(yùn)行，但有3顆例外——在距離地球約150萬千米的日地拉格朗日L1點(diǎn)，有三顆服役時(shí)間接近或已經(jīng)超過30年的太陽衛(wèi)星。

日地拉格朗日點(diǎn)示意圖丨Wikipedia

三位「90后」太空勞模中的大哥是風(fēng)太陽探測(cè)器（Wind），1994年11月1日發(fā)射升空，原設(shè)計(jì)壽命3年。探測(cè)器的主要任務(wù)寫在了名字上——旨在研究太陽風(fēng)，為此探測(cè)器需要放在一個(gè)介于太陽和地球之間的位置，這樣才方便我們了解太陽風(fēng)與地球的磁場(chǎng)發(fā)生相互作用之前的各種表現(xiàn)與性質(zhì)。探測(cè)器搭載了各種科學(xué)儀器，覆蓋了帶電粒子、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、射電波、伽馬射線爆發(fā)等多領(lǐng)域探測(cè)能力。

風(fēng)太陽探測(cè)器（Wind）丨Wikipedia

風(fēng)太陽探測(cè)器在服役期間狀態(tài)穩(wěn)定，它的超長(zhǎng)待機(jī)表現(xiàn)有賴于充足的燃料儲(chǔ)備——如果僅考慮燃料問題，風(fēng)太陽探測(cè)器還能繼續(xù)工作半個(gè)世紀(jì)。30多年來，有超過7000篇研究論文引用了風(fēng)太陽探測(cè)器的數(shù)據(jù)，100多位研究生在這位太空勞模的助力下取得了學(xué)位。

二哥索賀號(hào)全名太陽和日球?qū)犹綔y(cè)器（Solar and Heliospheric Observatory，SOHO），1995年12月2日發(fā)射，原設(shè)計(jì)壽命2年。探測(cè)器有三個(gè)主要目標(biāo)：一是研究太陽內(nèi)部的動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)；二是研究為什么太陽的外層大氣（即日冕）比太陽表面熱得多；最后是研究太陽粒子風(fēng)在何處以及如何加速。

索賀號(hào)多年來捕捉了大量太陽圖像︱ESA

和大哥不同，索賀號(hào)的職業(yè)生涯并非一帆風(fēng)順：1998年6月25日，也就是衛(wèi)星服役約兩年半時(shí)，由于維持衛(wèi)星姿態(tài)的陀螺儀發(fā)生故障，衛(wèi)星在電量耗盡后失去了聯(lián)系。地面團(tuán)隊(duì)經(jīng)過三個(gè)月的努力，于1998年9月中旬讓衛(wèi)星恢復(fù)正常的姿態(tài)。此時(shí)衛(wèi)星上三個(gè)陀螺儀僅剩一個(gè)可以正常工作，并且在同年年底也宣告失效。之后衛(wèi)星不得不每周消耗約7千克的推進(jìn)劑以維持姿態(tài)。團(tuán)隊(duì)與時(shí)間賽跑，將衛(wèi)星的姿態(tài)控制程序修改為無需陀螺儀的模式。自1999年2月起，索賀號(hào)成為了一顆無需陀螺儀維持三軸穩(wěn)定的探測(cè)器[4]。索賀號(hào)預(yù)計(jì)可以正常服役至2027年以后[5]。

2020年索賀號(hào)運(yùn)行25周年時(shí)的數(shù)據(jù)里程碑︱ESA

索賀號(hào)在天文愛好者圈子中有很高的知名度，這得益于其搭載的大角度及光譜日冕儀（LASCO）。該儀器最初設(shè)計(jì)目標(biāo)是通過制造人工日食研究日冕的結(jié)構(gòu)及演化，后來有人注意到由于儀器阻擋了來自太陽光球的眩光，可以更容易注意到距離太陽很近的彗星，即掠日彗星。截至2024年12月，通過索賀號(hào)的日冕儀發(fā)現(xiàn)的彗星數(shù)量已累計(jì)超過5000顆。

索賀號(hào)LASCO C2相機(jī)的視場(chǎng)范圍大約是6個(gè)太陽直徑，對(duì)應(yīng)840萬千米的寬度。圖片中央白圈為太陽光球范圍︱NASA

三弟高新成分探測(cè)器（Advanced Composition Explorer，ACE）于1997年8月25日發(fā)射升空，原設(shè)計(jì)壽命5年。探測(cè)器搭載了四類科學(xué)儀器，分別探測(cè)不同能量的粒子，太陽風(fēng)/星際介質(zhì)，宇宙線，以及磁場(chǎng)，為空間天氣預(yù)報(bào)提供關(guān)鍵基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前衛(wèi)星上的儀器除了太陽能高能粒子離子電荷分析儀 （SEPICA）外都保持正常工作狀態(tài)。我們可以在NOAA空間天氣預(yù)報(bào)中心的網(wǎng)站上查詢到ACE搜集的實(shí)時(shí)太陽風(fēng)數(shù)據(jù)[6]。根據(jù)控制衛(wèi)星姿態(tài)的燃料儲(chǔ)備推算，衛(wèi)星預(yù)計(jì)可以服役到2029年。

高新成分探測(cè)器（Advanced Composition Explorer，ACE）丨Wikipedia

參考&拓展

[1]https://space.oscar.wmo.int/satellites

[2]https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Solar_System_probes

[3]https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_space_telescopes#

[4]https://www.esa.int/esapub/bulletin/bullet97/vandenbu.pdf

[5]https://space.oscar.wmo.int/satellites/view/soho

[6]https://www.swpc.noaa.gov/products/ace-real-time-solar-wind

往期熱門