欧洲航天局首次制造人工日全食
作者 进三
发表于 2025年9月
Proba-3 的 ASPIICS观测到的日冕,图片来源:ESA/Proba-3/ASPIICS

说到日全食,很多人的第一反应是:罕见、震撼、稍纵即逝。确实,地球上的日全食一年最多出现两次,而且全食阶段通常只有几分钟。想要亲眼看到,还得算好天时地利人和——碰上乌云密布那就白跑一趟。

但现在,一切都变了。

欧洲航天局的“Proba-3”任务,首次在地球轨道上制造出一场人造日全食。两颗高科技卫星以“毫米级”的精度,在时速超过22000英里(约 35405.5 千米)的飞行中完美配合,像舞者般精准协作,在太空中“挡住”太阳,模拟出只有自然界才能带来的壮观日全食景象。

这可不是一场天文表演秀,而是有着明确科学目的的严肃探索。Proba-3的最大亮点,就是它可以帮助科学家长时间、稳定地拍摄太阳日冕——也就是太阳那神秘、炽热的外层大气。

我们知道,日冕的温度可以超过 100 万摄氏度,远远高于太阳本身的表面温度。这一反常现象至今仍是天文学的一大谜题。而这次,Proba-3成功地用一种人造方式打开了观测窗口,让科学家能像“开灯”一样自由研究太阳。

这项任务的核心技术,是 ESA开发的精确编队飞行系统。两颗卫星一个负责遮挡太阳,另一个携带精密的光学设备——这正是人造日全食的关键所在。它们之间相隔约150米,却必须在长达六小时内保持误差不超过1毫米。想象一下,在时速超过2.2万英里的状态下,要让两颗独立航天器持续“瞄准”太阳——这是航天史上的一项技术奇迹。

遮阳卫星上的“遮光器”精准挡住太阳,而搭载日冕成像设备的卫星则借此机会,对太阳日冕进行高分辨率拍摄。核心仪器名叫ASPIICS,它不仅能拍下日冕的细节,甚至还能分层处理不同曝光的图像,再合成一张完整的日冕“全景照”。

这就像是在太空中,科学家用三张不同亮度的曝光照片,把炽热的太阳气氛“拼”成了高清 X 射线图。这样做的优势在于——不再受到地球大气、天气、时间段等各种限制。

更酷的是,Proba-3不仅能每 19.6小时“重播”一次日全食(在地球上你可得等一年),还可以持续观察长达6小时——比自然日全食强太多了!

而这背后的成果, 已经开始显现。Proba-3所拍摄的首批照片已经传回地球,科学家们激动地表示,它们的质量甚至比地面拍摄的自然日全食还要清晰、细腻。尤其是那些在日冕中若隐若现的微小结构,ASPIICS都能一 一捕捉到。

比利时皇家天文台的 ASPIICS首席研究员安德烈·朱可夫激动地表示:“我们第一次就成功捕捉到完美画面,真是太令人兴奋了!”他说,目前科学家们正努力延长每次拍摄的时间窗口,希望未来能在6小时的观测期内拍摄更多更深层的图像。

除了成像仪之外,Proba-3上还有两台科学仪器:一是 DARA(数字绝对辐射计),负责测量太阳的能量输出;另一台是3DEES,专门监测地球辐射带中的高能电子。这让 Proba-3不仅能拍,还能测,从“看得见”到“量得准”,全方位解构太阳的奥秘。

Proba-2、Proba-3 和 SOHO观测到的太阳及其日冕,图片来源:ESA/Proba-3/ASPIICS
本文刊登于《摄影之友》2025年9期
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