揭开太阳奥秘的新太阳天文台

在佛罗里达州Titusville的Astrotech太空操作设施，美国国家航空航天局的太阳动力学观测站（SDO）被从地板上升起，该观测站被封闭在Atlas V有效载荷整流罩中。工人们正准备将SDO吊到气闸中的运输车上。SDO是美国国家航空航天局“与恒星共存计划”中的第一个任务，旨在研究太阳变异性的原因及其对地球的影响。

一个强大的新太阳天文台将在未来五年内以比高清电视高10倍的分辨率记录太阳图像，深入观察太阳层，揭示太阳风暴是如何爆发的。这些观测结果可以帮助科学家建立第一个有效的空间天气预报模型。

美国国家航空航天局的太阳动力学观测站（SDO）定于2月10日在佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心发射。它携带三台仪器，将揭开太阳磁场和紫外线辐射的奥秘，这两种物质每天都有助于塑造地球的大气层。

位于华盛顿特区的SDO项目科学家NASA总部Madhulika Guhathakurta说：“SDO的独特之处在于，它被设计成可以随时看到一切。”

SDO的无所不知的眼睛将把相当于每天50万首歌曲的数据流到地面站，因为天文台将在地球表面的同一点上方维持地球同步轨道。这相当于每秒1.5亿比特的数据，每天24小时，每周7天，几乎是美国国家航空航天局历史上任何其他任务的50倍。

风暴警报

科学并不是唯一的受益者。更好地了解太阳的行为将大大有助于提醒地球可能发生的灾难性太阳风暴，这些风暴可能会削弱全球的电网和通信系统。

美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心SDO项目科学家Dean Pesnell说：“这将像天气预报的早期一样。”

太阳天文台携带一组多波长望远镜和相机，称为大气成像组件（AIA），相当于太阳的IMAX相机。这些望远镜和相机每10秒可以捕捉到10个可用波长中的8个波长的太阳高清图像，包括9个紫外线或极紫外线波段和一个可见光波段。

对太阳日冕大气的连续高清观测意味着，无论温度如何变化，科学家都可以跟踪日冕的变化模式，而较老的太阳天文台在日冕结构转换到不同波长时可能会看不到日冕结构。这意味着科学家们可以更好地了解是什么影响了太阳耀斑和日冕爆发，以及太阳磁场在所有事件中是如何变化的。

Guhathakurta告诉太空网：“SDO之前的日冕仪器要么能在有限的视场内清晰地看到东西，要么在整个太阳上看得很差，然后只有当发光气体停留在有限的温度范围内时——它们通常不会这样做。”

知识电气化

第二种仪器名为太阳地震和磁成像仪（HMI），可以测量太阳可见面上任何地方的磁场矢量，并使科学家能够测量流经太阳日冕的电流。Guhathakurta解释说，了解电流的模式也有助于了解磁活动会导致耀斑和喷发。

第三种仪器被称为极紫外变率实验（EVE），可以精确测量AIA望远镜和相机覆盖的整个温度范围内太阳大气的紫外线发射。通过这种方式，EVE可以独立检查太阳不稳定的磁活动如何导致到达地球大气层的X射线或极紫外辐射量的变化。

美国国家航空航天局戈达德的Pesnell说：“极端紫外线下的太阳耀斑可能是SDO对太空天气的新贡献之一。”“它们的能量不如X射线耀斑，但可能会影响大气层。”

太阳天文台的初始任务计划在五年内完成，但Pesnell和其他科学家仍然希望它能持续更长的时间。SDO到达轨道时应该有足够的燃料维持10年，而且没有一个仪器的部件会磨损。

10年的观测期还可以全面观察太阳在上升到太阳活动最高点，然后下降到太阳活动最低点期间的变化。太阳活动日盛期的上升涉及一段无法持续的小太阳黑子期，而太阳活动日全食期的下降则涉及许多大的、长寿的活动区域和神秘的日冕洞的出现。

Pesnell说：“我认为延长的任务将和最初的五年一样有趣。”