日地關係天文臺（，縮寫簡稱），又譯日地關聯天文臺，是美國宇航局和約翰霍普金斯大學聯合研製的兩顆太陽探測衛星，於 2006 年 10 月 26 日發射升空，分別位於地球繞太陽公轉的軌道前方和後方，目的是在不同的角度對太陽進行立體觀測，拍攝太陽的三維影像。 日地關係天文臺是在 2006 年 10 月 26 日世界時間 0 點 52 分在美國佛羅里達州的卡納維拉爾角由德爾塔 Ⅱ 型火箭發射的，軌道是橢圓形，遠地點到達月球以外。兩顆衛星在結構上有細微的差別。執行在地球軌道前方的衛星叫做，執行在後方的叫做。2007 年 4 月 23 日，美國宇航局釋出了日地關係天文臺拍攝的首批太陽三維影像 。在最初失去聯絡四年後，美國宇航局終止了 2018 年 10 月 17 日開始的對 STEREOB 的週期性恢復行動，正式宣告 STEREOB 任務結束。 任務歷程 這兩個 STEREO 航天器於 2006 年 10 月 26 日世界標準時 00：52 從位於佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地的發射臺 17B 發射，搭載 Delta II 792510L 發射器進入高橢圓地心軌道。遠地點到達月球的軌道。2006 年 12 月 15 日，在第五次軌道執行時，這對搭檔在月球附近飛掠，以獲得重力輔助。由於兩個航天器的軌道略有不同，STEREOA 被彈射到地球軌道內的日心軌道，而 STEREOB 暫時保持在高地球軌道上。2007 年 1 月 21 日，STEREOB 在同樣的軌道公轉中再次與月球相遇，從 STEREOA 相反方向從地球軌道彈出。STEREOB 號航天器進入了地球軌道之外的日心軌道。STEREOA 花了 347 天完成一次太陽公轉，而 STEREOB 花了 387 天。STEREOA 航天器 太陽 地球的角度將以每年 21650 的速度增加。STEREOB 航天器 太陽 地球的角度每年將改變 21999 考慮到地球軌道的長度約為 94 億公里，兩艘航天器的平均速度都是 18 公里 秒，在旋轉的地心參考系中，太陽總是在同一個方向上，但是速度差異很大，這取決於它們距離各自的遠日點或近日點 以及地球的位置 有多近。這是它們當前的位置 。 隨著時間的推移，STEREO 航天器繼續以每年大約 44 的速度相互分離。飛船沒有最終定位。他們在 2009 年 1 月 24 日達到了 90 的分離，這種情況被稱為正交。這引起了人們的興趣，因為一個航天器從側翼觀察到的質量噴射可以透過另一個航天器的原位粒子實驗觀察到。在 2009 年末，當他們經過地球的拉格朗日點和時，他們搜尋了地球的特洛伊小行星。2011 年 2 月 6 日，兩個航天器正好相距 180，這使得人們第一次能同時看到整個太陽。 即使角度增加，增加一個地基檢視，例如，從太陽動力學天文臺，仍然提供了幾年的全太陽觀測。2015 年，STEREO 航天器經過太陽後面時，失去了幾個月的聯絡。然後他們開始再次接近地球，在 2023 年 8 月最接近地球。他們將不會被重新捕獲到地球軌道。 失去與 STEREOB 的聯絡 2014 年 10 月 1 日，在一次計劃中的重新設定以測試飛行器的自動化時，與 STEREOB 失去了聯絡，因為預計到了前面提到的太陽 會合 期。研究小組最初認為太空船已經開始旋轉，減少了太陽能電池板產生的能量。後來對接收到的遙測資料進行的分析得出結論認為，航天器處於每秒約 3 的不受控制的旋轉狀態；這種速度太快，無法立即用其反作用輪進行修正，因為反作用輪會變得過飽和。 美國國家航空航天局利用其深空網路，先是每週一次，後來每月一次，試圖重建通訊。 經過 22 個月的沉默，聯絡在 2016 年 8 月 21 日世界協調時 2227 恢復，當時深空網路在 STEREOB 上建立了 24 小時的鎖定 。 工程師們計劃開發修復航天器的軟體，但是一旦計算機啟動，在 STEREOB 再次進入安全模式之前，只有大約 2 分鐘的時間上傳修復程式。此外，當飛船在接觸時功率為正時，它的方向會發生漂移，功率水平會下降。雙向通訊已經實現，開始恢復航天器的指令在 8 月和 9 月的剩餘時間內發出。 2016 年 9 月 27 日至 10 月 9 日期間，六次通訊嘗試均告失敗，9 月 23 日後未檢測到訊號。工程師們確定，在試圖使航天器旋轉的過程中，一個凍結的推進器燃料閥可能導致了旋轉的增加而不是減少。隨著 STEREOB 沿軌道執行，人們希望它的太陽能電池板可以再次產生足夠的能量為電池充電。 在最初失去聯絡四年後，美國宇航局終止了 2018 年 10 月 17 日開始的對 STEREOB 的週期性恢復行動。 任務優勢 這次任務的主要優勢是可以獲得太陽的立體影像。因為衛星在地球軌道上的不同位置，但是距離地球很遠，所以它們可以拍攝到從地球上看不到的太陽部分。這使得美國宇航局的科學家可以直接監測太陽的背面（相對於地球的視角），而不是透過從地球的太陽檢視中收集到的資料來推斷太陽背面的活動 （利用磁力圖與日震學）。STEREO 衛星主要監測日冕物質拋射的另一面 太陽風，即太陽等離子體和磁場的大規模爆發，這些物質有時會被拋射到太空中。 由於日冕物質拋射或日冕物質拋射的輻射可以破壞地球的通訊、航空、電網和衛星，因此對日冕物質拋射進行更準確的預測有可能為這些服務的運營商提供更多的警告。在 STEREO 之前，只有利用日震學才有可能探測到太陽背面與日冕物質拋射有關的太陽黑子，日震學只能提供太陽背面活動的低解析度地圖。由於太陽每 25 天自轉一次，在 STEREO 出現之前，地球有好幾天都看不到太陽背面的細節。太陽背面以前是看不見的，這段時間是 STEREO 任務的主要原因。 STEREO 專案科學家預計，隨著 360 恆定太陽視角的出現，理論太陽物理學和空間天氣預報將取得 重大進展。STEREO 的觀測結果被納入航空公司、電力公司、衛星運營商和其他公司的太陽活動預報中。 STEREO 還被用於發現 122 顆食雙星和研究數百顆變星。STEREO 可以觀察同一顆恆星長達 20 天。 2012 年 7 月 23 日，STEREOA 處於 2012 年太陽風暴日冕物質拋射的路徑上。這次日冕物質拋射如果進入地球的磁層，估計會造成與卡靈頓事件相似的強度，這會是有記錄以來最強烈的磁暴。STEREOA 的儀器能夠在不受損害的情況下收集和傳遞大量有關該事件的資料。 搭載儀器 日地關係天文臺每顆衛星的重量大約為 642 千克，設計壽命至少為 2 年。衛星上搭載的主要儀器有： 日地關聯日冕和太陽風層探測器（Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation SECCHI），目的是研究日冕物質拋射從太陽表面穿過日冕，直到行星際空間的演化過程。該儀器由五臺成像裝置組成，一臺極紫外成像儀和兩臺白光日冕儀組成的太陽中心裝置，其目的是對太陽圓面和日冕進行成像，兩臺太陽風層成像儀（HI1 與 HI2），目的是觀測太陽和地球之間的的行星際空間。 粒子和日冕物質拋射暫現原位測量裝置（Insitu Measurements of Particles and CME Transients IMPACT），目的是研究高能粒子，以及太陽風電子和行星際磁場的空間分佈。 等離子體和超熱離子構件（Plasma and Suprathermal Ion Composition PLASTIC），主要任務是研究質子、α 粒子和重離子的特性。 （SWAVES），是一個射電暴追蹤系統，目的是研究太陽爆發對地球的射電干擾。 微型慣性測量單元，核心部件是 3 個陀螺儀，用於測定衛星的姿態。每顆衛星都裝有兩套，其中一套作為備份。 圖集 FileThe two STEREO observatoriesjpgSTEREO 探測器堆放在佛羅里達州的 Astrotech2006 年 8 月 11 日 FileSTEREO launch Delta792510L 261006jpg 用德爾塔 2 號火箭發射 STEREO 探測器 2006 年 10 月 26 日 FileSun STEREO 4dec2006 lrgjpgSTEREO 拍攝的第一批太陽照片之一 2006 年 12 月 4 日 FileMoon transit of sun largeogg 在 STEREOB 紫外線成像相機校準期間拍攝到的太陽的月球凌日。月球看起來比從地球上看要小得多，因為航天器與月球的距離是地月距離的幾倍。2007 年 2 月 25 日 File174719main LEFTREDSouthPole304jpg 太陽的南極。在影像的右下角可以看到從太陽噴發出來的物質。2007 年 3 月 FileSun 3D anaglyph STEREO crop brightjpg 由 STEREO 拍攝的三維影像 2007 年 3 月 FileBLUE STEREO 3D Time for Space Wigglegif 由 STEREO 拍攝的三維影像 2007 年 3 月 FileJup20081123 000901 s4h1A 1024jpgSTEREOA HI1 所看到的木星 2008 年 11 月 23 日 FileFar side of the Sun 3D STEREO cropjpg 幾乎是太陽的整個背面 February 2 2011 FileSTEREO EUV Feb10 rotatinggifNearly the entire surface of the Sun taken in extreme ultraviolet at 195 nm with white lines showing solar coordinates 0 is directly towards Earth February 10 2011 FileSTEREO Far Side of the SunOGGSTEREO 衛星的一整天的太陽資料來自 February 1314 2011 FileSTEREO Mission Turns 10webm 在 STEREO 成立 10 週年之際，專案副科學家特里庫切拉 Terry Kucera 概述了該任務的 5 大成功故事。 參見 太陽系探測器列表 參考文獻 外部連結 Category 太陽探測衛星