太陽和太陽風層探測器（Solar and Heliospheric Observatory，縮寫為SOHO）是歐洲航天局及美國國家航空航天局共同研製的無人太空船，於1995年發射升空。
基本介紹
- 中文名：太陽和太陽風層探測器
- 外文名：Solar and Heliospheric Observatory
- 簡稱：SOHO
- 所屬國家：美國
- 質量：610公斤
- 發射時間：1995年
- 目的星球：太陽
軌道設計,主要設備,探索成果,總體評價,
軌道設計
該太空船重610公斤，於L1拉格朗日點上公轉。在該點，環繞太陽公轉所需的離心力是經地球重力抵消後的太陽重力，而公轉周期與地球相同，因此可停留在相對位置上。該天體在地球上空150萬公里處運動，其所受的重力加速中，太陽比地球（5.9 mm/s2）多2%（118 µm/s2），而該位置所需的離心加速為經抵消後重力加速的一半（59 µm/s2），其總所受加速為177 µm/s2，與地球公轉相同。
雖然有時說它處在L1點，但SOHO並非準確位於L1的位置，因為那樣會使它因太陽發出的電波而造成通訊困難，並且會造成軌道不穩定。它位於這個（不斷移動的）經過L1並垂直於太陽和地球連線的平面，並沿著以L1附近為中心的橢圓軌道繞行，每6個月繞L1一周。與此同時L1本身也連同地球運動，每12個月繞太陽一周。這樣就使SOHO始終保持在一個與地球通訊的良好位置。
雖然有時說它處在L1點，但SOHO並非準確位於L1的位置，因為那樣會使它因太陽發出的電波而造成通訊困難，並且會造成軌道不穩定。它位於這個（不斷移動的）經過L1並垂直於太陽和地球連線的平面，並沿著以L1附近為中心的橢圓軌道繞行，每6個月繞L1一周。與此同時L1本身也連同地球運動，每12個月繞太陽一周。這樣就使SOHO始終保持在一個與地球通訊的良好位置。
主要設備
太陽和太陽風層探測器安裝了十二台主要的科學儀器，每一個都能夠獨立的觀察太陽或者太陽的某個局部。一些儀器上的觀察能夠以圖片的形式保存下來，其中的大部分在網際網路上能夠被用來公共或者研究的用途(參見 SOHO官方網站)。其它的類似光譜和太陽風中粒子的測量結果則不能被訪問到。這些圖片從可見光到遠紫外線的範圍。
探索成果
1995年12月2日，歐洲和美國共同研製的“太陽與日光層探測器”(SOHO)用美國的宇宙神-2AS發射升空，經過4個月的長途旅行，於1996年3月14日到達第一個拉格朗日點。在這個點上地球、太陽和月球引力相抵消，因而稱“自由點”。這個點距地球約150萬千米。SOHO探測器進入一條繞拉格朗日點旋轉、軌道平面並與地──日軸線垂直的軌道上。這個軌道短半軸和長半軸分別是20萬千米和30萬千米。由於它運行的軌道遠離地球磁場和輻射帶，受擾動小，熱環境穩定，並能長時間進行觀測。SOHO探測器呈六面體結構，重量為1875千克。它的主要探測對象是太陽色球、日冕、太陽表面、太陽風和太陽內部結構。研究內容包括太陽風如何影響地球磁場並引起導航、通信中斷的；太陽的色球、日冕等外層結構和特性；太陽內部結構。在一年多的探測中，SOHO探測器取得了許多重要成果，包括拍攝了大量太陽風、太陽外層、太陽耀斑爆發、太陽黑子的照片；觀測到太陽表面的振動、物質拋射；研究了太陽輻射特性，星際物質的化學組成，太陽風對地磁的影響。1996年7月9日，SOHO觀測到太陽上發生的太陽耀斑，伴隨有太陽內部的強烈震動，這種日震釋放出巨大能量，其強度相當於地球上的11.3級大地震。1997年8月“太陽與日光層探測器”又發現太陽內部有巨大的高溫電漿在其表層下流動，氣流環寬約2.7萬千米，其移動速度約為300千米/秒。1998年4月，SOHO發現，在太陽上存在巨大的太陽旋風，其寬度大致相當於地球直徑，時速高達50萬千米/小時，比地球上的龍捲風移動速度高出上千倍。在頭兩年中，它已探測到10多股穿越太陽大氣層的旋風，其中多數位於太陽南北兩極附近。1999年初，它又發現了太陽風的源頭。太陽風來自太陽表面蜂窩狀磁場的邊緣，並以830千米/秒的速度闖入太空。
SOHO“太陽和太陽風層”探測器於在近20年的觀測生涯中發現了關於太陽以及周圍天體的許多重大事件。比如，2011年觀測洛夫喬伊彗星、2013年觀測ISON彗星，目前SOHO探測器已經觀測了近3000顆彗星。由於彗星的軌道近日點非常接近太陽，SOHO探測器在凝視太陽的過程中也會對彗星進行研究，截止8月17日，SOHO探測器的觀測數量為2990顆，預計第3000顆在接下來不久的時間內出現。
絕大多數的彗星觀測來自業餘天文學家的貢獻，在SOHO探測器的數據處理過程中，有許多志願者參與。在2013年ISON彗星的觀測中，彗星從大約110萬公里的近日點附近掠過，幾乎所有人都認為ISON彗星可能解體時，它又出現了，業餘天文學家的觀測在彗星研究中發揮了很大的作用。SOHO探測器搭載了先進的日冕儀，能夠拍攝到彗星接近太陽時的照片。
總體評價
目前SOHO探測器仍然保持著良好的運作狀態，探測器上的燃料能夠持續使用很長一段時間。美國宇航局已經在2016年的預算中申請了220萬美元作為SOHO探測器的資金使用，至少在2020年前，SOHO探測器仍然會繼續服役。歐洲空間局也是SOHO探測器的合作方，科學家認為SOHO探測器是獨一無二的，對天文學家而言具有非常高的價值，目前運營的成本也很低，只要SOHO探測器能夠使用，我們會繼續讓它服役，直到它被更先進的探測器取代。
