穿透 2 分 18 秒的黑暗：2026 年日全食國際科學大作戰

2026 年 8 月 12 日，一場日全食將橫掃格陵蘭、冰島與西班牙北部——這是自 1999 年以來歐洲首次可見的日全食。最大全食時間僅有 2 分 18 秒，位於冰島西方外海。為了在這短暫的窗口中榨取最多的科學數據，一場前所未有的國際科學作戰計畫已全面啟動：高空噴射機、數十顆探空氣球、太空觀測站與地面站點將聯合出擊。以下為儀器、任務與關鍵科學問題的詳細解析。

NASA WB-57 噴射機：從平流層追逐陰影

NASA 資助的科學團隊將搭乘 WB-57 高空研究噴射機追逐月球的陰影。這架噴射機將在約 15 公里（50,000 英尺）的平流層飛行，遠高於大部分雲層與大氣擾動，讓其儀器能捕捉到最清晰的日食影像。

機鼻搭載了 SCIFLI 多光譜空中成像儀 (SAMI)，這是一套由四台相機組成的系統，能以每秒至少 20 張的速度，在可見光與紅外線波段拍攝高解析度影像。噴射機以每小時 740 公里（460 英里）的速度沿著全食路徑飛行，能將日冕的觀測時間延長至近 3 分鐘——比地面觀測者多出約 30 秒。此外，高空環境還能讓相機觀察到部分被低層大氣吸收的紅外線波長，這些波長在地面上是觀測不到的。

NASA 為這次任務部署了三架 WB-57 噴射機。它們將與愛爾蘭空軍及數架私人小飛機一同在空中爭取最佳觀測位置。

探空氣球作戰：80 多個感測器探測大氣

由 NASA 支持的全國日食氣球計畫 (NEBP) 將派遣五組大學團隊前往冰島與西班牙，在日食前、中、後發射科學探空氣球。該計畫由蒙大拿州立大學的 Angela Des Jardins 博士領導，團隊計畫總共發射約 80 至 86 顆氣球。

• 在冰島，兩組大氣科學團隊將在為期 30 小時的任務中，發射約 80 個小型無線電探空儀。任務從日食前 18 小時開始，持續到日食後 8 小時。這些氣球搭載感測器，測量 大氣邊界層（天氣發生的最低大氣層）的溫度、壓力、濕度與風速。
• 在西班牙，三組工程團隊將發射 6 顆較大的乳膠氣球，每顆可承載重達 6 公斤的儀器。它們將從接近太空的視角，拍攝日食陰影的 360 度全景影像，並測量臭氧濃度。

ESA 太陽軌道器與 Proba-3：太空協同觀測

ESA 的太陽軌道器 (Solar Orbiter) 將於 2026 年 8 月 9 日 啟動專門的遙感觀測窗 (RSW)，與地面的日食任務進行協同觀測。其遙感儀器——EUI、PHI、Metis 與 SPICE——將對太陽大氣層進行成像，特別鎖定 8 月 12 日。

太陽軌道器在日食前數週處於太陽遠側的獨特位置，這使得它能繪製從地球上無法看到的太陽另一側的磁場圖，並與環繞地球的探測器數據結合，拼湊出太陽磁場活動的完整圖像。該探測器的數據將與地面及空中的日食測量結果進行交叉比對，以研究日冕的結構與太陽風的起源。

ESA 的 Proba-3 任務搭載了 ASPIICS 日冕儀，自 2026 年 7 月 28 日起已進入一連串連續的日冕觀測軌道，並將在 8 月 12 日地面日食前後進行觀測。ESA 正在 sun.esa.int/eclipse 網站上每日進行日食模擬，以協調太陽軌道器與 Proba-3 的預測。

地面站點：埃布羅天文台與其他觀測站

位於西班牙羅克特斯（Roquetes）的歷史悠久的埃布羅天文台 (Observatori de l'Ebre) 正好位於全食帶內，將進行地面太陽與大氣測量。其儀器將在全食期間捕捉日冕發射譜線、磁場變化與電離層擾動，與空中及太空觀測平台形成互補。

西班牙其他地面站點，包括由西班牙國家地理研究所 (IGN) 協調的站點，將計時日食的接觸時刻，並監測電離層狀況。

四大關鍵科學問題

1. 是什麼將太陽日冕加熱到百萬度高溫？ 太陽的外層大氣溫度比其表面高出數百倍，這違背了簡單的物理定律。WB-57 的 SAMI 成像儀將捕捉日冕精細結構與溫度梯度的高解析度多光譜影像。將其與太陽軌道器同時取得的遙感數據進行比較，將有助於檢驗日冕加熱機制的模型。

2. 太陽風如何從太陽向外傳播？ 地面日冕儀、WB-57、太陽軌道器與 Proba-3 的 ASPIICS 日冕儀之間的協同觀測，將追蹤電漿從下層日冕流入太陽風的過程。日食提供了難得的天然遮蔽，揭示了日冕中最微弱、太陽風加速區域的細節。

3. 突然的太陽陰影會對大氣產生什麼影響？ 探空氣球任務將測量當陽光被突然遮蔽時，地表溫度如何下降、風向如何改變、以及行星邊界層的湍流如何變化。這些數據將改善太陽輻射如何驅動天氣與邊界層動力的模型。

4. 電離層如何響應快速的太陽通量變化？ 埃布羅天文台與其他地面站點將在全食期間追蹤電離層的電子密度與磁場變化，探討太陽輻射與地球高層大氣之間的耦合機制。

如何觀看與追蹤

NASA 將於 8 月 12 日東部時間下午 1:15 開始，在 NASA.gov/live 進行日食直播。ESA 則在 sun.esa.int/eclipse 提供每日模擬更新，並在 esa.int/solareclipse 提供協調資源。

對於歐洲、北美北部與西非的觀眾，屆時將可看到日偏食——許多地區的太陽被遮蔽面積將超過 90%。