太阳和日光层观测卫星（SOHO）于1995年12月2日发射。作为欧洲航天局（ESA）和美国国家航空航天局（NASA）的一项联合任务，太阳和日光层观测卫星最初的运行阶段计划为两年，而现在，通过反复延长，它已经在轨工作了25年。多年来，它的一套开创性的仪器成为众多科学发现的来源，成为后续任务的灵感，也成为民间科学家【1】的出路。它还在两次灾难中幸存下来，并成为运行时间最长的太阳勘测航天器。25年来，太阳和日光层观测卫星所观测到的，改变了人类看待太阳的方式。
这一革命始于设计。太阳和日光层观测卫星旨在提供一个全面的视角来观察从太阳流向地球的能量和物质。其上的12台仪器使得航天器能够返回专门的观测组合，这对于想研究太阳如何工作的太阳科学家来说是一笔财富。当时，这种基础物理研究被认为是其主要目标，但在过去的25年时间里，研究人员开始能够开始实时监测太阳，研究并试着预测太阳朝地球方向的空间天气。
欧空局这一项目的科学家
这种能力要归功于太阳和日光层观测卫星的日冕仪，一种专门的望远镜。它可以屏蔽掉太阳明亮的区域，以便更好看到从太阳发出来的微弱光线。太阳和日光层观测卫星的大角度和光谱测量日冕仪，被称为LASCO，提供了太阳周围大气层的360度视图。
大角度和光谱测量日冕仪对于太阳物质和磁场的爆发具备成像能力，在这个基础上产生了新的科学成果。这些爆发被称为日冕物质抛射，或CME。研究人员最终能够看到日冕物质抛射的形状和结构，其细节令人惊叹。当这些风暴朝地球而来时，会影响航天器的功能，对航天员的舱外活动构成威胁，甚至在非常严重的情况下，影响地面的电网。
大角度和光谱测量日冕仪在观测环绕地球的风暴方面特别有用。由于在地球上观测这种风暴从太阳向我们飞速冲过来时，像是环绕着太阳的圆环，因此它又被称为 “光环日冕物质抛射 ”。这就类似于通过观察气球的顶部来观察气球的膨胀。在太阳和日光层观测卫星出现之前，科学界还在争论是否有可能目睹一场向我们直冲而来的日冕物质抛射。但在今天，大角度和光谱测量日冕仪的图像已经成为空间天气预测模型的支柱。它们常用于预测朝向地球的空间天气事件的影响。
美国国家航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心太阳物理实验室的天体物理学家特里·库切拉说：“有一个在太阳周围观测的日冕仪帮助我们看到朝向地球的日冕物质抛射。这对于理解空间天气，以及让科学家研究日冕物质抛射如何影响地球上的人来说真的很关键。”
除了对空间天气的日常监测之外，太阳和日光层观测卫星也能够在较长的时间尺度上提供动态太阳的视野。太阳每22年翻转一次磁极，每隔11年它的活动就会增强或减弱。
在25年的时间里，太阳和日光层观测卫星已经观察到了两个周期的完整版。EIT--太阳和日光层观测卫星的极紫外成像望远镜，能够观测到在地面上由于被大气层阻挡而看不到的光波。它做了观测到这一切的准备。该仪器发现了太阳现象，比如在日冕中与日冕物质抛射相关的太阳波。
极紫外成像望远镜是第一个同类在轨仪器，以前只搭载于短程火箭上。该望远镜对这些过程能够连续观察，这使其成为其他任务的灵感来源。
前美国国家航空航天局项目科学家乔·格尔曼说：“我认为太阳和日光层观测卫星已经证明了以二十年为时间尺度变化的现象进行长期基线研究的价值。”作为一项成功的成果，太阳和日光层观测卫星也许已经催生了后继者。
太阳和日光层观测卫星给出方案以提供更高分辨率的数据，这激发了其他任务的提出。像太阳动力学观测站和日地关系观测站这样的航天器在极紫外光下的惊人观测结果要归功于其前身极紫外成像望远镜（EIT）。在发射25年后，这些新任务在技术上已经比太阳和日光层观测卫星有了很多更新。
弗莱克说：“在太阳和日光层观测卫星启动的时候，一百万像素的相机绝对是最先进的。现在一百万像素的手机不可能卖得出去。和这个时代比较的话，越发令人惊讶的是我们仍然用这种旧硬件实现真正有竞争力的科学。”
尽管新仪器拥有更先进的技术，但太阳和日光层观测卫星仍然是一个独一无二的连续型数据库。迄今为止，有六千份科学出版物利用了太阳和日光层观测卫星的数据，而且这项任务每年仍然产生近200篇论文。
然而，我们曾经差点失去这条长长的的数据时间线。1998年6月，太阳和日光层观测卫星几乎丧失所有研究潜能。在一次例行的航天器操作中，操作小组与航天器失去了联系。在阿雷西博的一个射电望远镜的帮助下，该团队最终找到了航天器。同年11月，太阳和日光层观测卫星在经历寒冷、穿梭太空后醒来并高效工作。
但航天器的好状态只维持了一段时间。仅仅几周后，失联事件的并发症就出现了，当时仅有的三个陀螺仪全都失效，而陀螺仪是帮助航天器指向正确方向的。航天器不再稳定。但团队的软件工程师们没有被吓倒，他们开发了一个新的程序，可以在没有陀螺仪的情况下稳定航天器。这是该任务的又一次新生。1999年2月，太阳和日光层观测卫星恢复了正常运行，它成为同类中第一个没有陀螺仪的航天器。
太阳和日光层观测卫星恢复并留下的故事一直激励着现任美国项目的科学家杰克·爱尔兰，他在马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行部任职。
爱尔兰说：“应当强调的是：它是极富野心的。你在一个百万英里外的平台上有12台仪器，而我们能看到关于太阳的全部装备和工具吗？”然后他进一步说到：“我们不打算放弃，我们要为这件事而奋斗。这需要一些鼓舞人心的雄心壮志。”
当爱尔兰展望太阳和日光层观测卫星的未来时，他认为该任务多产的过去证明了一个光明的未来。
“25年应该只是一个开始。从科学的角度来看，我们需要继续前进，我们的目光不能离开太阳。”
【1】民间科学家
除了推动太阳科学的发展，SOHO的LASCO日冕仪帮助它成为太空中最伟大的彗星猎手。该任务迄今已发现了4000多颗彗星，其中许多就是由民间科学家发现的。
它始于LASCO数据的在线提供。在SOHO在轨运行期间，互联网普遍接入世界各地的家庭。这使得任何人都有机会仔细查看图像，并有可能发现一颗奔向太阳的彗星。来自全球各地的业余天文学家们加入了这场捕获彗星图像的行动，并开始将他们的发现发送给SOHO团队。为了减轻收件箱的负担，该团队创建了SOHO Sungrazer项目，民间科学家可以在这里分享他们的发现。
位于华盛顿特区的美国海军研究实验室负责该项目的计算科学家Karl Battams说：“Sungrazer项目是最老的公民科学项目之一。”
Battams继续说道：“不论参与其中的民间科学家是否能意识到，他们所做的不仅仅是如何在图像中寻找移动的小光点，他们都得考虑到物理学的条件，得理解日冕仪的图像。我们并没有给他们提供简化的科学数据子集。我们只是说‘这是科学的产物，用它去创造一些新的科学吧。’”
BY: Genna Duberstein
FY: 君为谁顾
如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除
转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处