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在2025年這個21世紀的四分之一節點,聽到「90后」這個與年齡有關的標簽,大家的第一反應大概還是會跟年輕、朝氣、活力這樣的形容詞關聯。不過在航天領域,一顆探測器如果是個「90后」,那可算得上是活化石的存在了。
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據公開資料[1][2][3],目前宇宙空間現役探測器服中服役時間超過四分之一世紀的還有約20顆,其中除了大名鼎鼎的旅行者號雙子星,剩下的「90后」衛星大多圍繞地球運行,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,有三顆服役時間接近或已經超過30年的太陽衛星。
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日地拉格朗日點示意圖丨Wikipedia
三位「90后」太空勞模中的大哥是風太陽探測器(Wind),1994年11月1日發射升空,原設計壽命3年。探測器的主要任務寫在了名字上——旨在研究太陽風,為此探測器需要放在一個介于太陽和地球之間的位置,這樣才方便我們了解太陽風與地球的磁場發生相互作用之前的各種表現與性質。探測器搭載了各種科學儀器,覆蓋了帶電粒子、電場、磁場、射電波、伽馬射線爆發等多領域探測能力。
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風太陽探測器(Wind)丨Wikipedia
風太陽探測器在服役期間狀態穩定,它的超長待機表現有賴于充足的燃料儲備——如果僅考慮燃料問題,風太陽探測器還能繼續工作半個世紀。30多年來,有超過7000篇研究論文引用了風太陽探測器的數據,100多位研究生在這位太空勞模的助力下取得了學位。
二哥索賀號全名太陽和日球層探測器(Solar and Heliospheric Observatory,SOHO),1995年12月2日發射,原設計壽命2年。探測器有三個主要目標:一是研究太陽內部的動力學和結構;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在何處以及如何加速。

索賀號多年來捕捉了大量太陽圖像︱ESA
和大哥不同,索賀號的職業生涯并非一帆風順:1998年6月25日,也就是衛星服役約兩年半時,由于維持衛星姿態的陀螺儀發生故障,衛星在電量耗盡后失去了聯系。地面團隊經過三個月的努力,于1998年9月中旬讓衛星恢復正常的姿態。此時衛星上三個陀螺儀僅剩一個可以正常工作,并且在同年年底也宣告失效。之后衛星不得不每周消耗約7千克的推進劑以維持姿態。團隊與時間賽跑,將衛星的姿態控制程序修改為無需陀螺儀的模式。自1999年2月起,索賀號成為了一顆無需陀螺儀維持三軸穩定的探測器[4]。索賀號預計可以正常服役至2027年以后[5]。
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2020年索賀號運行25周年時的數據里程碑︱ESA
索賀號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)。該儀器最初設計目標是通過制造人工日食研究日冕的結構及演化,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,通過索賀號的日冕儀發現的彗星數量已累計超過5000顆。
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索賀號LASCO C2相機的視場范圍大約是6個太陽直徑,對應840萬千米的寬度。圖片中央白圈為太陽光球范圍︱NASA
三弟高新成分探測器(Advanced Composition Explorer,ACE)于1997年8月25日發射升空,原設計壽命5年。探測器搭載了四類科學儀器,分別探測不同能量的粒子,太陽風/星際介質,宇宙線,以及磁場,為空間天氣預報提供關鍵基礎數據。目前衛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。我們可以在NOAA空間天氣預報中心的網站上查詢到ACE搜集的實時太陽風數據[6]。根據控制衛星姿態的燃料儲備推算,衛星預計可以服役到2029年。
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高新成分探測器(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
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