
周三,在冰岛以西北大西洋的某处上空,两名身着增压服的人将驾驶一架上世纪 60 年代的 NASA 研究喷气式飞机飞入月球阴影的路径,加大油门保持在阴影之内,为自己争取到将近三分钟的人造黑夜。这项任务从凯夫拉维克机场起飞,两名机组人员乘坐 NASA 的 WB-57 高空飞机,追逐明天即将上演的日全食。这是自 1999 年以来首次掠过欧洲的日全食,与之相伴的还有太阳物理学中最古老的未解之谜之一:为什么太阳的外层大气比太阳本身更热。
日冕是只有太阳圆面被完全遮挡时才能看到的缕缕白色光环,其温度超过一百万摄氏度(180 万华氏度)。太阳的可见表面则相对凉爽,为 6,000°C(10,800°F)。有某种东西把日冕加热到其下方表面温度的数百倍,但至今没有人确切证明那是什么。头号嫌疑对象是一类频繁发生的微小磁爆炸,称为纳米耀斑。天体物理学家尤金·帕克(Eugene Parker)在 1972 年预言了它们的存在,但从未被直接观测到。
只有几分钟的窗口
这次日食的全食带横扫俄罗斯、格陵兰、冰岛、西班牙和葡萄牙,而月球阴影移动的速度比任何飞机都快。在地面全食带中心,全食最多持续约 2 分 18 秒。两名 NASA 飞行员,驾驶员汤姆·帕伦特(Tom Parent)和传感器设备操作员卡里·克莱姆(Cary Klemm),均来自休斯敦的 NASA 约翰逊航天中心,他们计划做得更好。
据 NASA 的任务预告描述,他们的航线从凯夫拉维克向北飞往格陵兰方向,随后在距冰岛西海岸约 64 公里(40 英里)处沿一条平缓弯曲的航线转向南飞。飞机爬升至约 15,000 米(50,000 英尺),位于约 90% 的大气层之上,以约 740 km/h(460 mph)的速度飞行,而阴影则以数千 km/h(数千 mph)的速度疾驰而过。机组先飞到阴影前方,让阴影追上自己,然后推满油门保持在阴影之内,从而把全食时间延长到将近 3 分钟,比地面上的最长可能时间长约 25%。
为何非要飞上天
冰岛的地面观测者面临的障碍比阴影的速度更平常:云。这座岛屿正处于北大西洋天气变化最无常的区域之一,一片云带就足以遮挡全部视野。而那个高度让 WB-57 飞越了大部分云层,也飞越了几乎全部会使地面观测变得模糊的水汽、尘埃和湍流。稀薄的空气还打开了光谱中的红外波段,日冕在该波段发出的光在低空大部分被吸收,历史上这类测量仅成功进行过寥寥数次。
安装在飞机机头的仪器名为 SAMI(SCIFLI 多光谱机载成像仪),由 NASA 兰利研究中心的团队研制。它由四台相机组成,以每秒 20 帧或更多的速度在可见光和红外波段成像,对准日冕的结构、外流、日珥以及全食那短短几分钟内发生的快速变化。同一批相机曾随 2024 年 4 月的日食升空;为迎接 2026 年,工程师调整了上次导致明亮特征过曝的曝光时间,并加快了数据处理软件的速度。机载存储让飞机能够记录数太字节的图像,远超太空望远镜在同一窗口期内能够下行传输的数据量。
机载日食研究的传统
飞入阴影的历史几乎和航空本身一样悠久。1923 年,美国海军曾用一支双翼机机队尝试过,取得了一定成效。早期最壮观的尝试出现在 1973 年,一架协和式原型机以两倍音速在撒哈拉上空追逐阴影,应科学家要求机身顶部开有天窗,在全食中停留了约 74 分钟。
NASA 的现代版本始于 2017 年的日全食,当时两架 WB-57 喷气式飞机在伊利诺伊州上空接力追逐阴影;2024 年,SAMI 首次飞行,延续了这一传统。今年的不同之处在于:只有一架 WB-57 可用。NASA 这支小型机队中的另外两架飞机正在维护中,因此 2026 年的任务只有一架飞机。现代航空史上最长的机载全食纪录,依然属于能够正确穿行阴影的飞行机组。
这项任务由西南研究院的阿米尔·卡斯皮(Amir Caspi)担任科学负责人,项目管理工作由 NASA 总部的凯利·科雷克(Kelly Korreck)负责。他们的目标不只是拍出漂亮的照片。确认纳米耀斑的存在将解开这个历经半个多世纪理论探讨仍未解决的日冕加热之谜,而日冕的行为还决定着沐浴地球空间环境的太阳风。
天气、时机与全食的极限
这项任务本身带有固有的不确定性。周三冰岛的天气是最明显的风险:如果飞机无法在晴朗空气中抵达拦截点,多年的准备将以数据空白告终。而且即便接近 3 分钟,对以每秒 20 帧拍摄的仪器而言,全食仍是一个短暂的窗口。日冕最快的变化发生在秒级时间尺度上,因此每一分一秒都至关重要。
对于亲历这次日食的人们来说,这项机载任务提醒人们,这一事件本身也是一台科学仪器。雷克雅未克将看到大约一分钟的全食,而喷气式飞机将看到三分钟。在这短短的几分钟里,四台相机将尝试回答一个比所有曾经追逐过它的飞机都更长久的问题。
婷 翻译
来源:
- 《卫报》(The Guardian),”NASA mission total solar eclipse Iceland sun nanoflares”(2026 年 8 月 9 日):https://www.theguardian.com/science/2026/aug/09/nasa-mission-total-solar-eclipse-iceland-sun-nanoflares
- NASA Science,”NASA Science Soars During August Total Solar Eclipse”(2026 年 7 月 30 日更新):https://science.nasa.gov/science-research/heliophysics/nasa-science-soars-during-august-total-solar-eclipse/
- NASA SVS 视频及文字记录(提及两名飞行员姓名):https://svs.gsfc.nasa.gov/15065
- 《福布斯》(Forbes),”Why NASA Is About to Fly Into Iceland’s Total Solar Eclipse”(2026 年 8 月 1 日):https://www.forbes.com/sites/jamiecartereurope/2026/08/01/why-nasa-is-about-to-fly-into-icelands-total-solar-eclipse/
- The Aviationist,”NASA WB-57 Heads to Iceland”(2026 年 8 月 10 日):https://theaviationist.com/2026/08/10/nasa-wb-57-heads-to-iceland/
- Iceland Review(2026 年 8 月 10 日):https://www.icelandreview.com/news/nature-travel/nasa-iceland-total-eclipse-flight/

