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來源：互聯網

太陽動力學天文臺，（Solar Dynamics Observatory，簡稱SDO），是美國航空航天局“與星共存”（LWS）計劃啟動的第一個任務，是太陽物理研究的基礎觀測儀器。該計劃旨在了解太陽變化的原因及其對地球的影響。SDO旨在通過同時研究小尺度的空間和時間尺度以及許多波長的太陽大氣，幫助人們了解太陽對地球和近地空間的影響。SDO由戈達德太空飛行中心設計建造。它的3個主要儀器是洛克希德·馬丁公司制造的大氣成像組件、科羅拉多州大學制造的極紫外可變實驗儀器、斯坦福和洛·馬制造的日震與電磁成像儀。

2000年5月，在戈達德太空飛行中心（GSFC）舉行第一次LWS社區研討會。2002年11月舉行第二屆 LWS 社區研討會。2003年4月系統概念審查；9月3日，SDO項目得到美國航空航天局總部的初步審查確認，項目進展到B階段。2005年4月通過關鍵設計審查（CDR）。2008年1月SDO初步成型。2009年1月21至22日，飛行前第一次審查；6月4日第二次審查；7月21至22日，飛行操作準備情況審查；12月18日，SDO在NASA總部通過任務準備簡報。SDO于2010年2月11日在卡納維拉爾角空軍基地發射。使用的火箭是宇宙神-5運載火箭。

SDO的主要任務將進行5年3個月，加上延伸任務的話預期可進行10年。SDO的目標是通過確定太陽磁場是如何產生和構造的以及這種儲存的磁能如何以太陽風、高能粒子和太陽輻照度變化的形式轉換并釋放到日球層和地球空間中。SDO對太陽大氣進行全天候的成像觀測，具有全日面、多波段、高時空分辨率和高精準度等特點。

研發歷程

2000年5月10日至12日，在戈達德太空飛行中心（GSFC）舉行了第一次LWS社區研討會。2001年7月SDO科學定義團隊報告發布。2002年3月7日SDO科學啟動會議舉行；11月13日至15日JHUAPL 第二屆 LWS 社區研討會。

2003年4月8日至11日，在馬里蘭州格林貝爾特進行了系統概念審查；9月3日，SDO項目得到美國航空航天局總部的初步審查確認，項目進展到B階段。2005年4月5日至7日項目在戈達德太空飛行中心通過了關鍵設計審查（CDR）。

2007年9月25日極紫外線變化實驗儀（EVE）儀器抵達。同年10月27日推進模塊被放置進航天器內。11月14日日震與磁成像儀（HMI）儀器抵達。11月30日大氣成像組件（AIA）儀器抵達。

2008年1月5日儀器安裝在航天器總線上，SDO初步成型；4月13至20日SDO通過了戈達德7號樓的EMI/EMC測試；5月25日至6月2日SDO通過了戈達德10號樓的振動和聲學測試；7月16至25日SDO通過SES室的熱平衡測試；7月29日至8月16日SDO通過了SES室的熱真空測試。

2009年1月21至22日，飛行前第一次審查；6月4日第二次審查；7月21至22日，飛行操作準備情況審查；12月18日，SDO在美國航空航天局總部通過任務準備簡報。

SDO衛星本體是在美國航空航天局的戈達德太空飛行中心組裝并測試，于2010年2月11日在卡納維拉爾角空軍基地發射。SDO的主要任務將進行5年3個月，加上延伸任務的話預期可進行10年。

技術特點

SDO是太陽和太陽風層探測器的后繼者，也是美國“與日同在”計劃的第一顆衛星。它搭載了三部研究太陽的科學儀器：極紫外線變化實驗儀（Extreme Ultraviolet Variability Experiment，EVE）、大氣成像組件（Atmospheric Imaging Assembly，AIA）、日震與磁場成像儀（Helioseismic and Magnetic Imager，HMI），能夠實現不間斷地觀測太陽。SDO的科學目標是在小尺度的時間和空間下，多波段研究太陽大氣活動，了解太陽對地球和近地球太空區域的影響，以提高空間天氣預報的能力。

日震與磁成像儀

日震與磁成像儀（Helioseismic and Magnetic Imager，HMI）由斯坦福大學負責。該儀器是用來研究太陽變化與判斷太陽內部結構和磁場活動與結構。HMI的資料可用以確定太陽活動能量的內部來源與機制，以及與太陽表面磁場活動有關的太陽內部物理機制。HMI也可以記錄資料以判斷日冕磁場以研究太陽外大氣層變化。使用該儀器觀測將可用以建立太陽內部動力結構與磁場活動關聯以了解太陽活動與其影響。HMI將拍攝高分辨率的整個太陽可見光盤面縱向和向量太陽磁場，可說是太陽和太陽風層探測器上的邁克生多普勒成像儀（Michelson Doppler Imager，MDI）的加強。日震和磁成像儀擴展了SOHO/MDI儀器的功能，在更高的空間分辨率下具有連續的全盤覆蓋和新的矢量磁力圖功能。

極紫外線變化實驗儀

極紫外線變化實驗儀（Extreme Ultraviolet Variability Experiment，EVE）將以比先前TIMED衛星上的SEE、太陽和太陽風層探測器和SORCE上的XPS更高的光譜分辨率、時間間隔和精確度拍攝太陽的極紫外線輻射。EVE將以物理模形深入了解太陽極紫外線輻射強度變化和太陽磁場變化的關聯。

太陽釋放的高能極紫外線光子主要會使地球的高層大氣加熱和電離層的形成。太陽極紫外線輻射強度會隨時變化，同時也跟隨周期11年的太陽周期改變。了解太陽極紫外線強度變化相當重要，因為這和大氣加熱、衛星曳力以及通訊系統衰減（包含全球定位系統瓦解）有明顯沖擊。

EVE是由科羅拉多大學博爾德分校的大氣太空物理實驗室（Laboratory for Atmospheric and Space Physics，LASP）制造，在2007年9月7日送到戈達德太空飛行中心。該儀器可量測波長在30nm以下，光譜分辨率較先前儀器提升70%；時間間隔則因為儀器的的攝影設備可每10秒拍攝，超過100%工作周期而較先前儀器提升30%。

大氣成像組件

大氣成像組件AIA由洛克希德馬丁太陽與天文物理實驗室(Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory，LMSAL)負責，用于高精度觀測日冕，在多波段上同時對太陽成像。在設計上，AIA采用4個20厘米孔徑、雙通道正入射望遠鏡，每個望遠鏡選擇不同的譜段，整體上可觀測10個極紫外通道。AIA的視場為41角分，可以保證AIA能對整個日冕成像。

性能參數

SDO平均每0.75秒拍攝一次太陽圖像，所有圖像的像素都是4096×4096，成像分辨率比高清電視還要高10倍。衛星每天向地面發送大約1.5太比特數據，相當于380部完整長度電影，運行期間傳回的數據量將是美國以往任何一個觀測臺的50倍。

大氣成像組件AIA空間分辨率約1角秒，時間分辨率為10秒。AIA提供多譜段、近實時、寬覆蓋的連續溫度范圍的高分辨率日冕圖像。在設計上，AIA采用4個20厘米孔徑、雙通道正入射望遠鏡，每個望遠鏡選擇不同的譜段，整體上可觀測10個極紫外通道。AIA的視場為41角分，可以保證AIA能對整個日冕成像。

太陽動力學天文臺兩個儀器的6架照相機建造電子系統，它們可控制和讀出大量數據。太空任務要求極其輕而又緊密的節能裝置，這些裝置的設計和制造要求嚴格。電子盒的設計一直很成功，并為美國航空航天局的GOES-R氣象衛星的一個設備建造照相機電子裝置。

任務成果

任務

SDO將研究太陽活動是如何產生的，以及空間天氣如何來自該活動。對太陽內部、太陽磁場、太陽日冕的熱等離子體以及產生行星電離層的輻照度的測量也是SDO的主要數據。SDO項目的科學目標是提高我們對七個科學問題的理解：

成果

SDO已每天幾乎全天候觀測太陽。SDO數據檔案中有超過3.5億張圖像，已經出現了3000篇描述SDO科學的研究論文。2023年2月12日，中國科學院云南天文臺研究人員利用一米新真空太陽望遠鏡和太陽動力學天文臺相關數據，研究了兩個相鄰太陽暗條之間的相互作用并導致連續部分爆發的精細過程。研究成果發表在國際期刊《天體物理學報》上。2月13日，太陽動力學觀測站發現，太陽北極突出部的一大塊物質突然斷裂脫落，在一個巨大的極地漩渦中，繞著太陽北極旋轉。

2023年9月15日中國科學院云南天文臺太陽活動和CME理論研究團組研究人員利用光學和近紅外太陽爆發探測望遠鏡（Optical and Near infrared Solar Eruption Tracer，ONSET）和太陽動力學天文臺（Solar Dynamic Observatory，SDO）衛星所獲得的高時空分辨率和多波段觀測數據，詳細研究了一個大尺度馬蹄形暗條的分裂過程和部分爆發機制。相關研究成果近期發表在《天文和天體物理學研究》（Research in Astronomy and Astrophysics）上，該項研究工作主要由康凱鋒博士和林雋研究員等人合作完成。

服役歷程

2010年2月11日，SDO在卡納維拉爾角空軍基地發射，使用的火箭是宇宙神-5運載火箭。

2012年7月1日太陽動力學天文臺成功實現最低目標。

2015年9月1日成功實現全部任務。太陽動力學天文臺觀測到太陽表面存在一個巨大“龍卷風”，它從9月1日至3日持續了40個小時。

2015年10月1日開始第一次延長任務。

2017年10月1日開始第二次延長任務。

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