如何探测在行星际空间传播的太阳风？

    太

    阳风在行星际空间传播时，其密度非常稀薄，常常稀薄到每立方厘米体积中只有几个粒子的程度，只有地面附近空间密度的100亿亿分之一，比实验室的高真空里的密度还要低！如此稀薄的太阳风，我们如何才能探测到呢？

    科学家们设计了许多方法去探测太阳风，其中包括空间探测和地基探测两大类探测手段。

    空间探测太阳风是最主要的探测手段。人类首次探测到太阳风便是通过宇宙飞船水手2号实现的。随后先后发射了大量的空间探测器专门探测太阳风，其中包括1973年发射的行星

    际监测平台8号（IPM8）直到目前仍在距离地球40万～50万千米的黄道面轨道上监测太阳风的主要参数，其测量数据定期发表在国际期刊Solar Geophysical Data上，供研究人员分析。另外，1974年和1976年发射的太阳神1号和太阳神2号探测器飞行到距离太阳表面分别为0.31AU和0.29AU的空域近距离实地探测太阳风。1995年发射的太阳和太阳风层探测器（SOHO）位于日地之间距离地球150万千米的第一拉格朗日点（L1）上，携带

    了多种静电分析仪和法拉第杯太阳风探测仪实地测量太阳风的成分、速度、密度和流量等参数。通过直接跟踪观察，1999年年初，SOHO还发现了太阳风的源头，主要来自太阳表面蜂窝状磁场的边缘和冕洞。目前，SOHO仍然在轨运行，预计将工作到2020年以后。

    除了SOHO外，在轨运行的着名太阳风空间探测器还有WIND、ACE、ULYSESS等。其中WIND发射于1994年，也位于L1点附近空域，虽然其设计寿命只有5年，但是目前仍然在正常运行，而且其所携带

    的燃料足够让它工作到2074年以前。目前，科学家们仍然还在不断提出新的探测设想，准备发射新的太空探测器去全方位多视角地监测太阳风。

    图111 卫星探测太阳风

    地面探测太阳风，主要是通过射电望远镜来实现的。20世纪60年代，人们发现来自宇宙中遥远的射电源信号（主要是像3C273这样的类星体强射电源信号）在行星际空间传播时，受太阳风的作用时会产生强度和相位的起伏变化，称为行星际闪烁（IPS）。通过利用射电望远镜对IPS信号的探测可用来反演距离太

    阳表面5～200倍太阳半径的广大行星际空间中的太阳风传播和密度结构的演化。通过接收众多来自不同方向的宇宙射电源的IPS信号，从大视场和多视点来遥测背景太阳风，为人们提供了一种既经济又灵敏的太阳风探测手段，探测范围远比直接测量大得多。目前，印度建立了Ooty单站式IPS望远镜，日本则在名古屋大学建立了四站式组网的IPS望远镜，如图112所示。我国也计划在子午工程Ⅱ中研制新一代的IPS望远镜对日地空间的太阳风的形成、加速和演化规律进行研究监测。