一次遭遇灾难却意外发现5000颗彗星的太阳探索之旅

SOHO卫星位于距地球150万公里处，介于地球与太阳之间，能不间断观测太阳表面。自发射以来，它几乎完整记录了近3个完整的11年太阳活动周期的太阳活动。

欧洲航天局（ESA）科学部主任卡罗尔·芒德尔教授表示：“这项任务超出了所有预期，这证明了我们工程师、操作员和科学家的智慧以及国际合作的力量。SOHO克服了令人紧张的挑战，成为有史以来运行时间最长的太空任务之一。”美国国家航空航天局（NASA）华盛顿总部科学任务理事会副局长尼基·福克斯补充道：“SOHO任务是NASA与ESA之间非凡合作的典范。祝贺NASA和ESA团队30年来的出色合作。”

尽管成就斐然，SOHO的历程并非一帆风顺。发射约两年半后，航天器发生重大故障，陷入不受控旋转并与地球失联。一个国际团队连续工作三个月，才找到航天器并使其恢复运行。1998年11月至12月，其稳定陀螺仪又出现故障。工程师们迅速开发出新软件，到1999年2月，SOHO实现了无陀螺仪运行。这一突破使其能继续收集数据，进而重塑了太阳科学领域。

欧空局SOHO和太阳轨道器项目科学家丹尼尔·米勒表示：“SOHO开创了太阳科学的新领域。它在太空天气研究中具有变革性意义，能实时监测太阳，预测可能冲向地球的危险太阳风暴，其遗产继续指导未来任务。SOHO仍在每日生成高质量数据，每年发表数百篇论文，科学产出率依然很高。”丹尼尔的新论文《SOHO 30年太阳观测遗产》于2025年12月2日发表在《自然·天文学》上。

以下是过去五年的五大亮点：

1. 单一等离子体传送带：SOHO成为太阳地震学发展的主要工具，该学科研究声波在太阳内部的传播方式，类似于地震波揭示地球内部结构。任务初期，SOHO首次捕捉到太阳表面下等离子体流（带电物质）的图像，让科学家得以史无前例地窥探太阳内部。由于SOHO长期运行，研究人员得以解答一个长期存在的问题：太阳每个半球的等离子体以单一环路（或单元）循环，而非此前认为的多个单元。观测显示，等离子体完成整个循环约需22年。它从赤道附近区域向两极上升，然后沉入太阳深处并返回赤道。这一时间与太阳磁场周期吻合，有助于解释为何太阳黑子（由强磁场突破表面产生）在每个太阳周期中会逐渐靠近赤道出现。

2. 太阳发光稳定吗？测量太阳发射的能量对于理解太阳加热如何影响地球大气和气候至关重要。SOHO的长期记录与早期数据集相结合，如今提供了近50年的高质量观测。科学家发现，太阳总能量输出变化极小，在太阳周期内仅变化约0.06%。然而，其极紫外辐射变化更为显著，在太阳活动极小期和极大期之间会翻倍。这种辐射影响地球高层大气的化学组成和温度，但并非地球表面长期变暖趋势的直接原因。

3. 太阳风暴监测写入法律：SOHO在实时太空天气监测系统发展中作用关键，2020年10月被写入美国法律。《促进太空天气研究与观测以改善未来预报》（PROSWIFT）法案特别提及SOHO的大角度分光日冕仪（LASCO）。LASCO是一种日冕仪，即中心有遮挡盘的望远镜。通过阻挡来自太阳的直射光，它能观测到周围大气层（即日冕）的光线，从而看到日冕物质抛射——太阳物质和磁场的大规模喷发——从太阳出发的过程，为可能影响地球的破坏性太空天气提供长达三天的预警。

4. 5000颗彗星——且仍在增加！该望远镜作为彗星猎手的能力是意外之喜。得益于SOHO日冕仪的遮挡效应，“掠日彗星”——那些近距离接近太阳的彗星——也变得可见。SOHO观测到的并非都是掠日彗星，例如它还清晰捕捉到了紫金山-阿特拉斯彗星（也称2024年大彗星），这是一颗来自太阳系外围的非周期彗星。2024年3月，SOHO发现了第5000颗彗星，成为历史上发现彗星最多的设备。其中大部分由全球公民科学家通过“掠日彗星项目”发现。这些观测为彗星的运动、成分和尘埃产生提供了宝贵数据。

5. 助力未来发现：SOHO的长寿和成就影响了新型太阳观测台的设计、目标和合作模式，还为太阳研究中的开放数据和国际合作树立了标准。例如，欧空局主导的太阳轨道器任务从更高纬度拍摄太阳两极图像，并更近距离飞向太阳；NASA的太阳动力学天文台搭载了SOHO仪器的改进版本，延续其在全圆盘成像和太阳地震学领域的遗产。此外，SOHO常参与“多点”测量，为太阳轨道器和帕克太阳探测器提供关键背景信息。欧空局的Proba-3卫星已开启对太阳微弱日冕的新观测，即将开展的Vigil任务将首次从“侧面”监测太阳，提前探测太阳风暴。

丹尼尔说：“SOHO是全面的辉煌成功，这要归功于团队的奉献，让这台不可思议的机器持续飞行。其科学价值依然重要且相关，服务了几代科学家，我相信其遗产将在未来几十年继续指导太阳科学。”