太阳神1号与2号：国际合作开启太阳近距离观测新时代

1974 年 12 月 10 日，NASA 发射了太阳神1号，这是两艘对太阳进行近距离观测的航天器中的第一艘。作为当时最大的国际合作之一，德意志联邦共和国（也称为西德）提供了航天器，位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心全面负责美国的参与，位于克利夫兰的 NASA 刘易斯（现为格伦）研究中心提供运载火箭。配备 10 种仪器的太阳神 1 号于 1975 年 3 月 15 日首次接近太阳，比之前的任何航天器都更接近太阳且飞行速度更快。1976 年发射的太阳神 2 号离太阳更近。这两艘航天器都远远超过了它们 18 个月的预期寿命，从它们独特的有利位置传回了前所未有的数据。 

西德公司 Messerchmitt-Bölkow-Blohm 为西德航天局 DFVLR（即今天的 DLR）建造了两艘 Helios 探测器，这是第一艘进入日心轨道的非苏联和非美国航天器。每艘重 815 磅的 Helios 探测器携带 10 台美国和西德仪器，总重 158 磅，用于研究太阳及其环境。这些仪器包括用于测量太阳风的高能粒子探测器、用于研究太阳磁场和电磁波变化的磁强计以及微流星体探测器。启动和检查后，位于慕尼黑附近的德国控制中心的操作员控制航天器并收集原始数据。为了均匀分布太阳辐射，航天器每秒绕轴旋转一次，其表面的光学镜反射大部分热量。 

1974 年 12 月 10 日美国东部时间凌晨 2:11，太阳神 1 号从卡纳维拉尔角空军（现为太空军）基地 41 号发射台发射升空。发射仪式使用泰坦 IIIE-半人马座火箭举行。这是当时世界上最强大的火箭首次成功飞行，此前在 1974 年 2 月 11 日火箭首次发射时，半人马座上面级发生故障。太阳神 1 号的成功发射为泰坦 IIIE-半人马座火箭带来了信心，1976 年，维京人号轨道器和着陆器被送往火星，1977 年，水手号木星-土星号（后来更名为旅行者号）宇宙飞船被送往外太阳系。半人马座上面级将太阳神 1 号送入周期为 190 天的太阳轨道，其近日点（即距离太阳最近的点）位于水星轨道内。工程师在发射几天内就启动了飞船的 10 台仪器，并于 1975 年 1 月 16 日全面投入运行。3 月 15 日，太阳神 1 号到达与太阳的最近距离，为 2890 万英里，比之前的任何航天器都更近——之前的纪录是由水手10号在三次接近水星时保持的。太阳神 1 号还创造了航天器速度纪录，在近日点时速度达到每小时 148,000 英里。飞船部分部件的温度达到了 261 华氏度，但仪器继续运行没有问题。9 月 21 日第二次通过近日点时，温度达到了 270 华氏度，影响了部分仪器的运行。太阳神 1 号继续运行并返回有用数据，直到其主接收器和备用接收器都出现故障，并且高增益天线不再指向地球。地面控制人员于 1985 年 2 月 18 日关闭了航天器，最后一次联系是在 1986 年 2 月 10 日。 

太阳神 2 号于 1976 年 1 月 15 日发射，其飞行路径与其前身相似，但更接近太阳。4 月 17 日，它接近太阳 2700 万英里，以每小时 15 万英里的新纪录飞行。在这个距离，航天器受到的太阳热量比其前身高 10%。太阳神 2 号的下行链路发射器于 1980 年 3 月 3 日发生故障，导致航天器无法提供更多可用数据。控制人员于 1981 年 1 月 7 日将其关闭。科学家将太阳神仪器的数据与其他航天器收集的类似数据进行关联，例如地球轨道上的行星际监测平台探险者 47 号和 50 号、先驱者太阳轨道器以及外太阳系的先驱者 10 号和 11 号。除了太阳观测外，赫利俄斯 1 号和 2 号还研究了彗星 C/1975V1 West、C/1978H1 Meier 和 C/1979Y1 Bradfield 的尘埃和离子尾。赫利俄斯探测器提供的信息大大增加了我们对太阳及其环境的了解，也提出了更多问题，需要后续航天器从独特的有利位置尝试解答。 

欧空局和美国宇航局联合开展的尤利西斯号任务从两极上方的有利位置对太阳进行了研究。尤利西斯号于 1990 年 10 月 6 日在 STS-41 任务期间从发现号航天飞机发射升空，利用木星引力将其甩出黄道面，于 1994 年 6 月至 11 月首先飞越太阳南极地区，然后于 1995 年 6 月至 9 月飞越太阳北极地区。尤利西斯号继续进行其独特的研究，并多次飞越极地，直至 2009 年 6 月 30 日，此时距离发射已过去了近 19 年，是其预期寿命的四倍多。美国宇航局的帕克太阳探测器于 2018 年 8 月 12 日发射，此后它越来越接近太阳，包括飞过太阳日冕，打破了太阳神 2 号创下的距离记录。帕克太阳探测器于 2018 年 11 月 5 日首次到达近日点，距离太阳表面仅 386 万英里，仅为日地距离的 4.5%，计划于 2024 年 12 月 24 日到达。欧空局太阳轨道器于 2020 年 2 月 10 日发射，并于 2021 年 11 月开始科学运行。它的 10 台仪器包括一些照相机，它们从最近 2600 万英里的距离发回了包括太阳极地在内的最高分辨率图像。