“世界首例！Proba-3卫星成功制造人工日全食并公开太阳日冕观测图像”
“欧洲航天局（ESA）的Proba-3任务实现了世界首例人工日全食。本文介绍了由两颗卫星精密编队飞行技术拍摄到的珍贵太阳日冕图像，以及其技术细节和未来展望。对太阳观测、空间技术、人工日食、精密编队飞行感兴趣的朋友不容错过！”
欧洲航天局（ESA）的Proba-3任务于6月16日（周一）公布了太阳外层大气——日冕的首批图像。这是由两颗卫星通过搭载的定位技术，能够像单一宇宙飞船一样飞行，在轨道上创造了世界首例“人工日全食”的成果。
ESA宣布，获得的日冕图像是编队飞行技术的可能性证明，同时也提供了非常有价值的科学数据，有助于理解太阳及其神秘的大气层。
Proba-3如何实现世界首例人工日全食
2025年3月，Proba-3实现了此前任何任务都未曾完成的壮举。两艘宇宙飞船，日冕仪和遮挡器在没有任何地面控制的情况下，成功保持了150米距离的完美编队飞行长达数小时。
对准期间，两艘飞船以最大1毫米的精度保持相对位置。这是一项非凡的成就，得益于一系列创新导航和定位技术。
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为了展示所达到的高精度，两艘飞船利用编队飞行时间，在轨道上制造出人工日全食。
“遮挡器卫星搭载的直径1.4米的圆盘，以一种使日冕仪的太阳明亮圆盘被遮挡，并在其光学仪器ASPIICS上投下8厘米阴影的方式与太阳对齐。” ESA在声明中如此说道。
ASPIICS观测的第一阶段获得的日冕图像，为这次制造日食的任务能为ESA带来哪些宝贵数据提供了一个预览。
“使Proba-3能够执行精确编队飞行的许多技术都是通过ESA的通用支持技术计划开发的，该任务本身也是如此。在世界首个精确编队飞行任务中，这些令人印象深刻的图像验证了我们的技术，这令人非常兴奋。” ESA技术、工程和质量部门主管Dietmar Pilz先生说道。
人工日食的逐步过程
在Proba-3卫星紧密合作之后，人工日全食图像在比利时皇家天文台的ASPIICS科学运行中心(SOC)进行了处理。
在那里，由科学家和工程师组成的专业团队根据科学界的需求创建了日冕仪的操作指令，并分享了获得的观测结果。
关于这一点，比利时皇家天文台ASPIICS首席研究员Andrei Zhukov先生解释道：
“覆盖从被遮挡的太阳到视野边缘区域的完整图像由三张图像组成。它们的区别仅在于曝光时间，这决定了日冕仪的孔径暴露在光线下的时间。通过组合这三张图像，可以得到太阳日冕的完整视图。”
他还指出，第一张人工日全食图像也可以与自然日食拍摄的图像进行比较。
不同之处在于，每19.6小时的轨道都可以制造一次日食，而日全食在自然界中每年只发生一次，极少数情况下才会发生两次。
此外，自然日全食只能持续几分钟，而Proba-3可以将人工日全食维持最长6小时。
“虽然仍在试运行阶段，但我们已经达到了前所未有的编队飞行精度。这使得我们能够捕捉到任务的首批图像，无疑将对科学界具有巨大的价值。” Andrei Zhukov先生说道。
“数字日食”创造的新时代？
据ESA介绍，Proba-3首次人工日全食的令人印象深刻的图像，也为计算机模型模拟太阳日冕并生成“数字日食”的方法带来了“小小的革命”。
近年来，许多欧洲研究所一直在模拟这些观测结果，并开发出为科学家提供观测太阳方法的模型。但是，此前一直缺乏创建模拟的观测数据。
“目前的日冕仪无法与Proba-3相比。Proba-3几乎可以观测到从太阳表面边缘到太阳日冕的景象。此前，这只有在自然太阳日食期间才能做到。” ESA空间天气建模协调员Jorge Amaya先生说道。
首次人工日全食背后的技术
ESA强调，这些海量观测数据有助于进一步完善计算机模型，通过比较变量并进行调整以匹配实际图像。
与负责其中一个模型的鲁汶大学团队一起，Proba-3的首批观测结果已经被模拟。
鲁汶大学的“COCONUT”软件是集成到ESA虚拟空间天气建模中心(VSWMC)的几个太阳日冕模型之一。
这项技术可以与描述连接太阳和地球的其他物理过程的各种计算机模型相结合。
这些有助于提供对影响地球的太阳现象的完整图像，并帮助公民和行业为其做好准备。
