太空探索和开发介绍，

太阳是太阳系的母星，唯一发光的恒星，是地球生命的源泉，自然成为人类观察和探测的主要对象。人们在地球轨道，太阳轨道，以及拉格朗日点先后布置过“先驱者”观察站网，“阿波罗”望远镜，“太阳神”观察站，“尤利西斯”号太阳探测器和“日地关系天文台”等对太阳进行观测。

早在1965到1969年，NASA就用“先驱者”6、7、8和9建立了世界第一个太阳观察站网，4个观察站都布置在太阳轨道上，轨道周期略少于365天。其中“先驱者”6和9离太阳0.8天文单位，“先驱者”7和8离太阳1.1天文单位。

“先驱者”6、7、8和9对太阳风、磁场，以及宇宙射线进行首次详细而完整测量。所测数据用于了解太阳风，以及星体的演变和结构。这些探测也为太阳活动影响地球通信提供了实际数据。

1973年5月14日，NASA发射的“太空实验室”包括一个阿波罗望远镜装置的太阳天文台，由驻站的航天员操作。该装置从日冕的紫外线辐射中分辨出太阳的过渡区，还发现“日冕瞬变”和“冕洞”。

1974年12月10日和1976年1月15日，NASA和当时西德合作的太阳轨道观察站，“太阳神”A和“太阳神”B，升空，用于研究太阳活动。“太阳神”B不但比“太阳神”A接近太阳，而且比水星轨道还贴近太阳，从轨道近日点观察太阳。

1990年10月6日，NASA向太阳极地轨道发射了和欧洲空间局联合研制的“尤利西斯”号太阳探测器，用于探测太阳极地地区，研究太阳高纬度地区的太阳风和磁场。

“日地关系天文台”是美国宇航局和约翰·霍普金斯大学联合研制的两颗太阳探测卫星，于2006年10月26日发射升空，一个在不断超前的地球轨道上，另一个在不断落后的地球轨道上，使人类能够360度拍摄太阳的三维图像。2007年4月23日，美国宇航局发布了“日地关系天文台”拍摄的首批太阳三维图像，揭示太阳是一个炙热等离子体和磁场交织着的天体。2009年，拍摄了日冕物质抛射的三维照片。日冕物质抛射会干扰地球通信、卫星、导航和电力网的运作。

图11-14　“日地关系天文台”A和B(www.xing528.com)

除了在太阳轨道，NASA还在地球轨道布置了“太阳动力学天文台”，它发射于2010年2月11日，用于了解地日系统对生命的直接影响。“太阳动力学天文台”用不同波长，连续不断地观察太阳，通过研究太阳大气层，来研究太阳对地球和近地空间的影响。“太阳动力学天文台”还研究太阳磁场的形成和结构，磁能如何转换，以及如何以太阳风、能量粒子和各种太阳辐射形式释放到太阳圈和地球空间。

地球和太阳间稳定的拉格朗日点是理想的太阳观察位置，NASA在这里也布置了各种太阳观察站，如1994年11月1日发射的“太阳风观察站”、1995年12月2日发射的“太阳及日光层观察站”、1997年8月25日发射的“高级成分探测器”，都布置在拉格朗日点位置。

“太阳风观察站”用于长期探测太阳风和它对地球气候的影响；“太阳及日光层观察站”是欧洲航天局和美国国家航空航天局共同研制的无人航天器，除了太阳科学研究任务外，它是太空天气预报的主要来源；“高级成分探测器”是太阳风和太空气象观察站，用于研究太阳风粒子、星际间介质和其他原始物质。

最神奇的任务是“起源”号太阳风样本采集探测器，它的主要目的是搜集太阳风粒子，让天文学家直接测量太阳物质的组成，以便解开有关太阳系的起源和演化等方面的问题。

“起源”号于2001年8月8日发射，然后飞往拉格朗日点L1，11月16日进入围绕拉格朗日点L1的椭圆轨道。2001年12月3日“起源”号张开它的收集网收集太阳释放出的太阳风粒子。收集850天后，2004年4月1日，“起源”号绕拉格朗日点L1飞行5圈后，2004年4月22日开始返回地球。回程包括迂回到拉格朗日点L2一圈，以便白天回收。2004年9月8日回到地球。回收时降落伞未能张开，“起源”号迫降，尽管损害严重，但是飞船的样品容器回收了一些可用的样本，用于分析。

图11-15　“起源”号飞行轨道

“帕克太阳探测器”是行星式无人太空探测器，原名“太阳探测器”，运行在离太阳表面8.5太阳半径的太阳轨道运行，离太阳表面590万公里。原计划2015年发射，后推迟到2018年8月12日搭载“德尔塔”IV运载火箭，从佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心37号发射场升空。

该探测器重1，400磅，速度可达每小时43万英里，是历史上最快的航天器。借助于材料科学的最新进展，航天器前面设置隔热罩，不仅可以承受太阳的极热，而且背面可以保持凉爽。