我們看過許多震撼的太陽影像，例如這張說不上是邪惡還是可愛的“太陽微笑.jpg”，以及很多動態高清的影片。這些標誌性的高畫質影像多來自太陽動力學觀測台（Solar Dynamics Observatory ，SDO）。

圖片來源：NASA/GSFC/SDO

自2010 年升空以來，SDO 一直注視著太陽，它收集了大量寶貴的數據，大多儲存在美國史丹佛的聯合科學操作中心（JSOC）的伺服器中。這些數據不僅能讓觀眾看到每一天的太陽影像，也始終在監測即將到來的太陽風暴訊號。

去年10 月初，美國航空暨太空總署（NASA）正式確認，太陽已進入其11 年活動週期的極大期（solar maximum），這是太陽黑子、耀斑、日冕物質拋射（CME）等事件最為活躍的時期。

這也讓SDO 的太陽監測顯得格外重要。研究者無不為此摩拳擦掌，試圖透過不同的太陽探測器即時監控並收集各個維度的數據，以便更好地理解太陽物理。但一條破裂的水管卻讓SDO 的數據服務在這個關鍵時期中斷了。

圖片來源：JSOC archive

當地時間2024 年11 月27 日，JSOC 團隊發布了一篇日誌表示：11 月26 日，服務器所在的房間中，有一個條約10 厘米（4 英寸）口徑的冷凝水管破裂，導致JSOC 房間裡的積水達到幾英寸深，嚴重損壞了建築物內的許多電子設備，其中包括兩台和分發設備

截至第二天，房間裡雖然已排乾水，但各種物品仍是潮濕的，且有多處漏水點仍在破壞電子設備。

事故發生後，JSOC 團隊立即創建了一個緊急資源頁面，為可能需要數據的用戶更新可用信息，但情況實在過於嚴峻，所有存檔數據暫時都無法訪問，實時科學數據處理和分發也暫時中斷了。

儘管空間軌道上的SDO 和IRIS 仍能正常運行，也在按照計劃進行數據採集，且收集到的數據也不會丟失，但這篇看上去就像“啪，全都沒了！”的公告，還是讓人感到一絲“草台班子”式的荒誕。

太陽“攝影師”

美國航空暨太空總署（NASA）於21 世紀初提出了「與星共舞」（ Living With a Star，LWS）計劃，旨在透過一系列太陽探測任務來理解太陽對太陽-地球系統等各方面的影響，並能實現對太空天氣的準確預測。

而2010 年2 月發射的SDO 正是該計畫的第一項任務，它最主要的科學目標是從多個波段觀測太陽，理解太陽動力學，收集有關太陽磁場結構的數據，同時監測太陽輻射的變化。

圖片來源：NASA

太陽的種種活動，不論大小，都會對地球產生影響。但生活在地球上的我們，卻對母星仍有許多疑問。

例如，驅動太陽約11 年活動週期的機制是什麼？太陽如何將儲藏的磁能釋放到日球層？小尺度的磁重聯如何影響了大規模的湍流，它們是否導致了太陽日冕的異常高溫？哪些磁場配置會導致日冕物質拋射、耀斑等活動？地球附近太陽風的結構和動力是否能透過太陽表面的磁場和大氣結構來確定？

最重要的是，是否能透過監測太陽表面的活動，可靠地預測太空天氣？

為了探討這些與太陽動力學有關的疑問，SDO 攜帶了三台科學儀器——日震和磁像儀器（HMI）、極端紫外線變異性實驗（EVE）以及大氣成像組件（AIA）——不僅能在秒到年這樣的時間尺度上連續觀測太陽活動，也能從多個波段觀測太陽內部、光球層到日冕的活動。

圖片來源：NASA

其中的AIA，可以在7 個極紫外線通道中提供對太陽色層和日冕的連續觀測，能顯示從2 萬開爾文到2 千萬開爾文的溫度變化。也正是透過這台儀器，我們才能在研究團隊創建的「今日太陽」（The Sun Today）網站，看到自2010 年5 月以來每一天的太陽影像。

EVE 則更關注太陽輻射光譜的變化。太陽發射的高能量極紫外光子（EUV）能夠加熱地球高層大氣形成電離層，但EUV 輻射總是持續變化，而這種變化又極大地影響大氣加熱、衛星阻力、衛星通訊系統等。此外，HMI可以透過多個濾光器，對太陽磁場進行精密測量，這些數據能幫助研究者建立太陽內部動力學與磁性活動之間的關係。

相較於身兼數職的SDO，NASA 在2013 年6 月發射的IRIS只是一個小型探測器，它主要使用太陽望遠鏡和光譜儀來探索太陽的色球層——位於太陽光球層與日冕之間的複雜界面，是理解太陽將能量傳輸至太陽風的關鍵區域，也是理解恆星大氣層的「代表性」。

在Lockheed Martin公司無塵室完成組裝的IRIS太空船。圖片來源：NASA, Lockheed Martin

臨時缺席

在11 年一遇的太陽極大期，SDO 本應該定期測量太陽的磁場，使研究者能更精確地追蹤太陽表現磁場的幾何形狀，以及太陽黑子的演變，這些都能幫助預測即將到來的太陽耀斑等活動。而結合地面天文台，則有助於研究者判斷日冕物質拋射的前進方向。

但可惜的是，無論是「全能攝影師」 SDO，還是專精於色球層的IRIS，儘管它們仍按照計劃在軌運行，兢兢業業地採集著數據，都因為一根破裂的水管不得不暫時缺席一段時間。還好JSOC 伺服器事故只影響了AIA、HIM 以及IRIS 的數據，EVE 的數據倖免於難。

截至2 月中旬，JSOC 團隊一直緊急資源頁面更新他們的修復進度，同時也提供了備用的資料資源。團隊很快便搭建了虛擬伺服器，讓使用者可以取得一段時間內AIA 和HMI 的歷史資料。在2 月14 日，他們終於恢復了常規的資料處理，只有小部分歷史資料仍在恢復中。

很難想像，在太空探索的前沿領域，會因地面機房的不可靠險些造成巨大損失。不過意外總是與進步相伴，或許到下一次太陽極大期，冷卻設備會因此出現巨大的改進。

參考資料

[1]https://gizmodo.com/busted-water-pipe-halts-nasas-solar-observations-at-the-worst-possible-time-2000533455

[2]https://www.eoportal.org/satellite-missions/sdo#sdo-solar-dynamics-observatory

[3]https://www.eoportal.org/satellite-missions/iris#eop-quick-facts-section

[4]https://suntoday.lmsal.com/suntoday/?suntoday_date=2025-02-27、

[5]https://sdoisgo.blogspot.com/

[6]https://solarweb1.stanford.edu/JSOC_Emergency_Resources.html