杨孟飞，代树武，王颖，朱成林，杨尚斌，张也弛，*
1. 中国空间技术研究院，北京 100094 2. 北京空间飞行器总体设计部，北京 100094 3. 中国科学院国家天文台，北京 100101
太阳是太阳系的中心天体，为地球孕育生命提供了所必需的能量，是地球上一切生命之源。
太阳探测具有重要的科学研究价值。太阳是人类唯一可以详细探测的恒星，研究太阳上发生的各种物理过程对认识恒星具有无法替代的价值。而且太阳提供了一个独特的物理学实验室，在粒子物理学、磁流体力学、等离子体物理学研究方面可以帮助我们认识和理解许多地球上无法开展实验的重要物理过程。
太阳探测对人类可持续发展具有重要意义。太阳是太阳系的核心天体，控制着整个太阳系的引力环境、辐射环境、磁场环境和粒子环境，太阳活动(太阳耀斑和日冕物质抛射等)深刻影响着地球和人类的生存环境。太阳活动对地球空间环境及电力、航天、航空等人类活动都具有重要的影响，甚至是灾难性的。探索和预报太阳活动与演化规律对人类可持续发展具有重要应用价值。
1957年，人类首颗人造地球卫星发射，具备进入空间能力以后，人类便同步开始了对太阳的空间探测，空间探测可以摆脱地球大气、辐射带和地球自转等影响，开展多波段、全时域和高精度的太阳探测。太阳空间探测经过60余年的发展，取得了很多重要的成果，如：针对太阳内部结构和磁活动起源，发现了太阳对流区的近刚体自转(SOHO)以及发现子午环流的复杂结构(SDO)等；
针对太阳过渡区和高层大气结构，发现日冕环震荡(TRACE/SDO)以及获得小尺度磁重联的观测证据(SOHO)等；
针对CME在行星际的传播，发现两类快(慢)速CME(SOHO)以及CME的三维结构特征(STEREO)等；
针对太阳风起源和粒子加速机制，发现高速太阳风的来源(Ulysses)和太阳风中的磁场弯折现象(Parker)等；
针对太阳爆发活动，进行了太阳耀斑的二维磁重联经典模型验证和观测(SOHO，SDO)，得到了宁静区网络磁场中强水平横场结构以及小尺度发电机证据(Hinode)。
尽管太阳空间探测取得了丰硕的成果，但仍有大量的问题待解决，如太阳磁活动周期的起源问题，太阳活动区全生命周期演化问题，高速太阳风的起源问题，精准稳定预测空间天气等。美国等航天强国仍在持续推进太阳空间探测任务，以推进太阳物理及空间天气预报的进一步发展。
人类发射空间探测器探测太阳具有悠久的历史，1960年3月11日，美国发射了人类历史上第一颗太阳探测器，从此揭开了人类太阳空间探测的序幕。图1给出了国际上49次空间太阳探测任务发射历程，这些探测活动推动了空间科学和空间天气预报的进步，而国内太阳空间探测以系统方案论证、技术试验和搭载探测为主，与美、欧、日、俄存在一定的差距。
早期太阳探测任务由于技术的限制，多以日地连线探测为主，关注太阳基础特性的研究、太阳活动的长期变化和快速变化以及太阳对地球的影响；
载荷配置多为太阳辐射流量探测、粒子和场探测类载荷，辅以少量成像探测载荷。这一阶段典型代表如太阳辐射监测卫星(Solrad)、轨道太阳观测台(OSO)，两者对太阳X射线、γ射线及紫外辐射进行了整个太阳周期的连续监测，预报太阳质子和电子事件，为深空探测或载人登月提供险情预报。
随着技术的发展以及探测需求的扩展，太阳探测目标逐渐深化，太阳物理和空间天气预报并重，探测手段也由早期的就位探测发展为遥感成像探测和就位探测相结合，注重对日地耦合过程和因果关系的研究，对探测要素的全面性要求越来越高，有效载荷逐渐向多要素、多波段综合探测方向发展。典型代表如尤利西斯探测器(Ulysses)和太阳与日球层观测台卫星(SOHO)。前者飞离黄道面对太阳高纬区域开展就位探测；
后者携带了大量遥感成像载荷和就位探测载荷，对太阳磁场、太阳大气速度场、日冕、太阳耀斑等进行可见光波段、极紫外波段及X射线波段的成像观测，同时开展磁场和粒子探测，用以研究太阳内部结构及动力学、日冕加热及太阳风加速等重大科学问题，研究日地耦合过程和因果关系。
图1 空间太阳探测发展历程Fig.1 Development of space solar exploration
近年来，在航天技术和载荷技术进一步发展的基础上，太阳探测开始尝试抵近探测和多角度探测，将日地系统作为一个相互联系的整体进行研究，揭示内在规律。有效载荷配置覆盖了太阳内部结构、光球层、色球层、过渡区、日冕、行星际空间及地球附近的探测需求。典型代表如帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)和日地关系观测台(STEREO)，前者首次飞越高层日冕大气，对形成中的太阳风进行采样，研究太阳风加速及能量传输与耗散机制；
后者则从两个视角尝试对太阳开展多角度探测，研究CME触发机制及在日球层传播和演化规律，并对到达地球的CME进行提前预报。
历史上太阳探测任务众多，取得了丰硕的探测成果。这里考虑时间跨度、任务特点、成果影响等方面，选取具有一定代表性的太阳探测任务进行介绍。
3.1 先驱者号探测器(Pioneer)
先驱者计划是美国的一系列无人行星探测任务，其中Pioneer 5原本的任务是在1959年前后探测金星或火星，因错过了发射窗口，改为磁场探测。该卫星在1960年3月底，探测到一场太阳耀斑的爆发，在该过程中记录到了能量为75 MeV的质子以及能量为13 MeV的电子。
Pioneer 6、7、8、9是功能和任务相近的航天器，任务是对太阳风、磁场和宇宙射线进行为期6个月的观测和研究。由TRW公司建造，运行于太阳公转轨道，单星重约63 kg，功率约75 W，采用自旋稳定，每分钟自旋60圈，自旋轴垂直于黄道面。主要天线是一个高增益定向天线，具有512、256、64、16、8 bit/s五种速率传输模式。该系列探测器首次在空间观测到太阳风和太阳磁场。在阿波罗登月期间，这4个航天器还被NASA用来提供每小时更新的太阳活动数据，以防意外增强的太阳中子危害宇航员。
3.2 轨道太阳观测台(OSO)
Orbiting Solar Observatory(OSO)是美国太阳观测天文卫星系列任务。1962年3月到1975年6月共发射8颗。它们的主要任务是通过对太阳的紫外线、X射线和γ射线辐射、日冕、耀斑等进行综合性观测，系统而连续地研究太阳的结构、动力学过程、化学成分、黑子周期，太阳活动的长期变化和快速变化以及太阳对地球的影响，预测太阳质子事件，为深空探测或载人月球探测提供险情预报。
卫星载荷主要包括：X射线分光计、太阳γ射线探测器、太阳紫外分光计、紫外扫描单色仪、质子和电子探测器、太阳X射线和远紫外单色光照相仪、氢Lα望远镜、氦Ⅱ单色光照相仪、宇宙线探测器、地球反照率探测器等。
OSO单星200～1 064 kg，运行在高度约 550 km、倾角为33°的近圆轨道上。卫星由九边形的轮部和半圆形的帆部构成，轮部以每分钟30转稳定自旋，帆部指向太阳[1]。科学仪器分别布置于轮部和帆部，帆高约58 cm。平台部分利用氮气喷管以30转/分的速度绕垂直于卫星与太阳的连线自旋稳定，以便载荷进行扫描观测。
OSO-4、5、6取得了284～1 400埃范围的太阳光谱和宁静日冕、活动区、耀斑的X射线光谱，以及极紫外太阳单色像，OSO-6能在8 min内绘制整个太阳单色像，OSO-7号卫星的分辨角达到了20″。轨道太阳观测台系列持续观测了周期为11年的整个太阳活动周，获得了大量测量资料。
3.3 太阳神号(Helios 1、2)
太阳神号(Helios 1、2)是联邦德国与美国合作研制的空间探测器系列卫星。主要任务是研究太阳、太阳-行星关系和水星轨道以内的近日行星际空间，探测太阳风、行星际磁场、宇宙线、微流星体等。
卫星载荷主要包括：等离子体探测器、磁通门式磁强计、线圈式磁强计、射电探测仪、空间望远镜、电子探测仪、黄道光光度计、微流星体分析器。
1974年12月10日发射的“太阳神”1号，到达近日点为0.309天文单位(约4 635万千米)的日心轨道。1976年1月15日发射的“太阳神”2号，到达近日点0.29天文单位的日心轨道，比以前所有的空间探测器都更接近太阳。卫星远日点1个天文单位，轨道周期180天。探测器能承受很高的太阳辐射热负荷，它的天线系统抛物面反射器的温度达到400℃，太阳电池在128℃时仍能正常工作。探测器高约3.4 m，中间直径1.75 m，两端直径2.74 m，1号质量374 kg，2号质量376.5 kg，工作寿命约18个月。卫星平台采用自旋稳定的姿态控制方式，用高增益机械消旋天线对地球定向。太阳神号探测器获得了太阳活动11年周期中最低点和最高点的良好环境数据，尤其是对太阳风的产生和加速机制、行星际介质和宇宙射线等提供了大量科学数据。
3.4 尤利西斯探测器(Ulysses)
Ulysses是NASA和ESA联合发射的太阳观测卫星，于1990年10月6日发射，主要目的是进行太阳极区观测。科学目标为：研究行星际磁场和太阳风的全球三维特性；
研究太阳风的起源，太阳耀斑中能量粒子的加速；
研究银河宇宙射线以及星际尘埃性质与日球层维度的关系；
在飞跃木星期间，测量木星磁层，搜索gamma暴的来源[2]。
Ulysses的科学载荷包括磁强计(VHM/FGM)[3]、太阳极区太阳风等离子体测量仪(SWOOPS)[4]、太阳风离子成分谱仪(SWICS)[5]、射电波和等离子体波探测仪(URAP)[6]、能量粒子成分/行星际中性气体探测仪(EPA/GAS)[7]、日球层低能光谱、成分和各向异性探测仪(HI-SCALE)、宇宙线和太阳粒子探测仪(COSPIN)[8]、太阳射线和伽马射线暴探测仪(GRB)[9]和宇宙尘埃探测仪(DUST)[10]。
Ulysses发射后在295 km的轨道高度上释放，随后二级发动机点火，将探测器送入近日点约1 AU，远日点约17 AU，轨道面与黄道面夹角为2°的一个大椭圆转移轨道。Ulysses体积为3.2 m×3.3 m×2.1 m，发射总质量是367 kg，包括55 kg的有效载荷和33.5 kg的推进剂。采用自旋稳定平台(每分钟5转)，自旋轴指向地球。主体是箱式结构，安装有一个对地定向的直径为1.65 m的碟形高增益天线(HGA)，用于和地面通信，另外还安装有放射性同位素电源(RTG)，探测器全部的电能是由该同位素温差电池提供的，任务开始时大约提供280 W电能，在标称任务结束时(2001年12月)减少到大约220 W。
Ulysses共3次(1994/1995年、2000/2001年、2007/2008年)飞过太阳极区，其第一轨飞行轨迹如图2所示。该探测器更加精准地测量了太阳南北极温度的差异以及太阳风在纬度上的差异。
3.5 太阳与日球层观测台(SOHO)
SOHO卫星于1995年12月2日由NASA和ESA联合发射，由服务舱和有效载荷舱组成，总质量1 850 kg，其主要科学目标包括：通过观测速度震荡和辐射变化，研究太阳的内部结构；
利用成像和光谱诊断方法，观察日冕加热和太阳风加速的物理过程[12]。
卫星载荷配置包括太阳全球低频测振仪(GOLF)[13]、太阳辐射变化及引力振动探测仪(VIRGO)、日震成像仪(MDI)、太阳紫外辐射测量仪(SUMER)、日冕诊断光谱仪(CDS)、极紫外成像仪(EIT)、紫外日冕光谱仪(UVCS)、广角分光日冕仪(LASCO)、荷电成分及同位素分析系统(CELIAS)、超热能量粒子综合分析仪(COSTEP)、高能核及电子分析仪(ERNE)和太阳风各向异性探测仪(SWAN)。
SOHO卫星采用三轴稳定平台。卫星指向精度10″，指向稳定度1″/15 min。整星功耗1 400 W，其中载荷功耗440 W，星上具备1 Gbit磁带录音机和2 Gbit固态存储器。
SOHO的运行轨道如图3所示，运行时一面始终朝向太阳，另一面朝向地球，可以24 h全天候观测太阳。晕轨道对地球张角明显大于太阳圆盘的张角，从地球看，探测器是在太阳圆盘外围绕太阳运行，在地球上接收探测器信号时可使地面天线波束避开太阳，免受太阳强烈电磁辐射干扰。另外，L1点的晕轨道与地球相比可以提前感知太阳爆发，可提前40 min为地球及航天活动做出预警。
图3 SOHO的运行轨道Fig.3 SOHO orbit
SOHO首次发现了Tachocoline层，进一步解释太阳活动周的磁场演化特征；
太阳耀斑的日冕波动；
日冕中小尺度磁重联以及日冕物质抛射的精细观测[14]。
3.6 日出太阳探测卫星(Hinode)
Hinode为JAXA主导的国际合作项目，NASA、ESA均参与了研制。Hinode于2006年发射，其科学目标为：研究小尺度三维矢量磁场的结构，研究日冕大气加热过程，以及磁场能量输运过程。
Hinode的科学载荷包括太阳光学望远镜(SOT)、X射线望远镜(XRT)和极紫外成像谱仪(EIS)，主要用于高分辨率太阳磁场观测，在可见光、极紫外和X射线波段观测太阳光球层、色球层和日冕[15]。卫星发射质量893 kg，采用三轴稳定对日定向，运行于680 km×701 km、98.1°太阳同步轨道，设计寿命3年，整星功率1 000 W。卫星收拢状态下，体积约2.0 m×1.6 m×3.8 m，姿态稳定度0.1″/10 s，指向精度0.05°，固态存储器容量8 Gbit。由于在轨工作状态良好，后延寿使用至2017年底。卫星采用X波段进行科学数据下传，下载速率4 Mbit/s，2007年，X波段调制器发生故障，卫星转由S波段高速备份线路进行数据下传，下传速率转为X波段的1/16。
Hinode主要进行磁场及日冕物质加热的探测。首次进行极区几千高斯磁场的探测，以及暗条湍动结构和瑞利-泰勒不稳定性的观测；
进一步研究了日冕中横向MHD波的加热。
3.7 日地关系观测台(STEREO)
STEREO是NASA日地探测计划(STP)的第3个任务，于2007年5月30日发射。主要科学目标为：研究日冕物质抛射的触发机制；
观测日冕物质抛射在日球层的传播特点；
探测能量粒子在低日冕区和行星际介质中的加速机制；
研究太阳磁场的三维结构、时间演化模型以及太阳风的局地密度、温度和速度结构[16]。
STEREO的科学载荷包括极紫外成像仪(EUVI)、白光日冕仪(COR)、日球成像仪(HI)、离子和CME瞬时局地探测器(IMPACT)、等离子体和超热离子成分探测器(PLASTIC)、射电波爆发探测器(SWAVES)。
STEREO由两颗几乎相同的卫星组成。在发射后的3个月内，在地月系统，STEREO-A和STEREO-B分别经过月球引力场借力飞行，获得必需的能量，最终达到环绕太阳轨道。在此轨道上，两颗卫星以每年45°的速度相互逐渐分离。STEREO-A距离太阳稍近，轨道周期346天；
STEREO-B距离太阳稍远，轨道周期388天。两颗卫星的相互分离可以实现对太阳以及日冕物质抛射(CME)的真正三维观测。
STEREO首次进行日冕磁环的三维重构；
进一步观测行星际日冕物质抛射传播过程。
3.8 太阳动力学观测台(SDO)
SDO于2010年2月11日发射，其科学目标为：研究太阳磁活动周期的起源；
太阳磁场不同尺度的演化和太阳辐射与磁场的关系以及空间天气预报模式的研究；
研究日冕物质抛射、暗条爆发、太阳耀斑和粒子加速中的磁场结构。
SDO的科学载荷配置包括日震和磁场成像仪(HMI)[17]、极紫外变化实验仪(EVE)[18]和太阳大气集成成像仪(AIA)[19]。
SDO采用三轴稳定卫星平台，整星包络尺寸2.2 m×2.2 m×4.7 m，发射质量为3 000 kg，其中卫星平台1 300 kg，燃料1 400 kg，仪器300 kg，整星功率1 500 W。SDO所处轨道为经度102°(W)、倾角28°的倾斜地球同步轨道(IGSO)，此轨道的星下点轨迹为“8”字形。太阳同步轨道(SSO)或地球低轨轨道(LEO)也可以对太阳连续观测，但需要很多台站或者需要有储存大量数据能力的存储器，SDO数据率很大，没有相应的存储器，因此选择IGSO轨道。
SDO首次发现太阳内部多层子午环流；
太阳耀斑的极紫外延迟相；
自发磁重联现象和太阳龙卷风现象。
3.9 帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)
Parker Solar Probe主要研究日冕加热和太阳风加速的能量粒子的过程。研究太阳能量粒子如何传输并且耗散在日冕和太阳风的；
测定太阳风起源处等离子体和磁场的结构和动力学；
研究太阳源区的磁场如何与光球层和日球层联系；
探测能量粒子加速和传播机制[20]。
Parker Solar Probe的科学载荷包括电场、磁场、等离子体波探测包(FIELDS)[21]、太阳科学探测集成设备(ISIS)[22]、大视场成像仪(WISPR)[23]和太阳风电子、质子、α粒子探测仪(SWEAP)[24]。
Parker Solar Probe最大发射质量 610 kg，其中科学仪器约50 kg，燃料约52 kg。卫星采用正六棱柱构型，本体长3 m，直径2.3 m。采用C-C热防护系统和带主动水冷系统的太阳阵，太阳阵总面积1.8 m2，在近日点具备343 W 发电能力。卫星散热器3.8 m2。通信采用Ka波段下行科学数据，X波段测控，具有0.6 m高增益天线和低增益全向天线，1 AU处科学数据下行速率 138 kbit/s。探测器将覆盖11年太阳周期的一半以上，并且每年经过近日点3～4次。在近7年的任务期间内，经过24个轨道周期，近日点距离将在24圈轨道中逐渐从35R⊙降低到9.86R⊙。在21个轨道周期中，探测器距太阳中心的距离将小于30R⊙，在19个轨道周期中，距太阳中心的距离将小于20R⊙。
卫星主要结构均装在厚度为11 cm，直径为2.3 m的C-C热保护系统后面，以保护其免受极端太阳环境的影响，并使其能够在标准空间热环境下运行，而热保护系统对日面温度最高可达1 400℃。帕克号利用主动冷却的太阳能电池阵列进行发电，将太阳能电池保持在所需的温度限制内。
Parker Solar Probe发现了太阳风中磁场的弯折现象；
首次证实了近日无尘区的存在；
研究了磁重联和冕流中的小尺度结构；
进一步研究近日点太阳风中的电磁场的起伏现象。
3.10 太阳轨道器(Solar Orbiter)
Solar Orbiter由ESA发起，由NASA提供火箭，于2020年2月成功发射。任务的科学目标致力于研究太阳风等离子体和日冕中磁场的起源；
太阳的短时标活动现象如何驱动太阳日球层以及空间天气变化；
太阳爆发怎样产生充满日球空间的高能粒子辐射；
太阳发电机如何工作[25]。
Solar Orbiter的科学载荷包括太阳风等离子体分析仪(SWA)[26]、能量粒子探测仪(EPD)、磁强计(MAG)[27]、无线电和等离子体波分析仪(RPW)[28]、偏振和日震成像仪器(PHI)[29]、极紫外成像仪(EUI)[30]、X射线成像望远镜(STIX)、用于成像和光谱学的多元素望远镜(METIS)[31]、日球层成像仪(SoloHI)和日冕环境空间光谱成像仪(SPICE)。
Solar Orbiter 运行期由7年主任务期和3年延长任务期组成。探测器发射入轨后，将利用地球和金星的引力辅助轨道机动来变轨，其中，第2次金星借力后，探测器近日点为0.284 AU，轨道和金星轨道达到4∶3共振，探测器第1次达到近日点需3.5年。每次金星借力后，轨道倾角逐渐增加，轨道共振比依次变为4∶3、4∶3、3∶2、5∶3。探测器最终达到的任务轨道周期为168天，近日点为0.28 AU，倾角为25°。在任务延长期，倾角经过金星借力进一步增加，最终达到34°。
Solar Orbiter大小为2.5 m×3.0 m×2.5 m，采用三轴稳定平台，指向稳定性高于3″/15 min。为了保护探测器，设计了一面朝向太阳的热盾，这也是近距离探测太阳的关键所在。热盾由多层多种材料组成：最外层是可以承受500℃高温的绝热碳纤维材料，中间是多达30层、共5 cm厚的铝合金蜂窝结构，可以承受300℃的高温，内侧是10层1.5 mm厚的钛合金，阻隔来自太阳的热辐射[32]。
(1)太阳探测任务由单一要素探测向复杂多要素探测方向发展
太阳空间探测的起步阶段，探测器规模小、质量轻、功耗低，技术相对简单，受探测器规模及能力限制，探测任务多以探测太阳辐射特性、粒子和场为主，辅以少量成像探测。在太阳探测器后续的发展过程中，探测器逐渐复杂，规模不断增大，对探测要素的全面性要求越来越高，任务由单一性探测向复杂多要素探测发展。早期如先驱者系列探测器(Pioneer)，主要对太阳风、行星际磁场开展探测，而今典型代表如Solar Orbiter，携带了大量载荷，就位探测与遥感成像探测并重，探测要素及探测精度都有非常显著的提升。
(2)探测轨道更加多样化
随着技术进步和探测需求的提高，探测方式逐渐多样化。由早期运载直接发射进入目标轨道，发展出了通过天体借力、自身变轨等方式，实现太阳抵近探测、脱离黄道面的高倾角太阳探测以及多角度探测等多种探测方式。
日地连线方向探测工程难度较低，具体包括地球轨道探测和L1点探测，其中，地球轨道太阳探测器的主要优势为可实现更大的发射重量，承载更多的载荷，并实现更高的对地通信速率，用以获得更多的科学数据。日地L1点作为地球前哨站，可提前40 min为地球空间灾害天气做出预警，其空间环境预警功能显著；
此外由于位于地球和太阳之间，可对日面进行24 h连续不间断观测，对日面爆发活动可以提前进行预报。
高倾角日心轨道探测，可脱离黄道面的限制，飞越极区上空对太阳极区及中高纬度区域进行探测；
此外，利用极轨轨道视角优势可从黄道面的上(下)方居高临下观测日地空间能量和物质的传输演化，有利于对地球空间天气及日球层的影响作出更准确的预报。
太阳抵近探测可直接飞越太阳高层大气，实现就位采样，对研究太阳风加速及能量传输与耗散提供直接观测证据；
此外太阳抵近成像能极大提高对小尺度太阳爆发现象和磁场重联耗散区精细结构观测的灵敏度，对研究磁场起源和能量释放机制具有独特优势；
在工程方面，抵近成像可在相同观测分辨情况下大大降低望远镜口径，从而降低系统整体偏振定标难度来提高磁场测量精度，更容易做到高分辨率和高磁场精度需求的兼顾。
多角度探测从不同视角同时观测太阳，可对太阳活动进行多视角成像，开展三维结构研究，并可连续跟踪活动区长期演化规律；
研究日地空间CME结构和演化规律，提前预报到达地球的CME。
(3)有效载荷向高精度、多要素探测发展
探测要素更加丰富。有效载荷从最初的原位探测，发展至磁场和速度场成像、极紫外和高能成像、日冕和日球层成像及光谱探测。
探测精度、时空分辨率等显著提升。日震观测从低阶模式振动观测，过渡至中阶、高阶模式振动观测；
极紫外和高能观测从流量监测、光谱观测逐渐延伸到成像与光谱观测结合；
日冕仪空间分辨率、视场、时间分辨率以及任务持续时间持续提升；
粒子和场探测器向着更高的探测精度、更高的时空分辨率发展；
光谱分辨率显著提升。
(4)航天器技术进步推动复杂探测任务发展
探测器承载能力逐渐提升。重量、功率持续增大，允许携带更多、更复杂、更大型的太阳探测载荷，具备更强的科学探测和空间天气预报能力。
高温热防护技术的发展使太阳抵近探测成为可能。太阳抵近探测需要探测器抵达9.5个太阳半径的位置，在500倍于地球轨道附近的热流密度下开展探测，高温热防护技术助力帕克太阳探测器实现这一目标，取得重要科学成果。
高精度姿态控制，对高分别率成像观测提供支撑。姿态控制从自旋稳定发展到三轴稳定；
从仅支持粒子与磁场探测，发展到支持高精度成像探测。Hinode平台姿态稳定度达0.2″，稳像精度达0.007″，对于实现日面140 km成像分辨率提供了强力技术支撑。
太阳空间探测发展至今，由于沿日地连线方向观测等的限制，在太阳物理学和空间天气预报方面遇到了发展瓶颈，国际上已经开始针对太阳多视角以及极区探测进行了任务规划，美国、欧洲已开始规划针对日地L5、L4、太阳远端、太阳极区的探测项目，试图从不同方位和视角对太阳进行深入研究。
从多个不同视角对太阳进行观测，可以获取全方位、多要素的太阳磁场和太阳活动全周期数据，使人类有机会对一颗恒星的整体特性进行全面研究，对太阳和日球复杂系统构建可靠的物理模型。同时，从多视角开展多波段立体探测，可提供数值预报模型的初始和边界条件，进而量化灾害性空间天气事件的诞生、发展、传播和影响过程。
展望未来，太阳空间探测将向着多视角、多要素、高精度方向发展，进一步揭示太阳磁场和活动周产生机制、太阳活动驱动机制、太阳高能粒子加速机制和太阳作为一颗恒星的活动规律，并在认知太阳活动对全日球空间天气和空间气候的影响、建立灾害性空间天气预报模式等方面发挥重要作用。
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