騰訊太空訊 2月10日12點左右，歐洲航天局（ESA）和美國國家航空和宇宙航行局(NASA)向太陽發射一艘新的航天探測器。這艘名為“太陽軌道飛行器”（ Solar Orbiter）的航天器將對太陽兩極進行觀測，科學家希望藉此能深入了解太陽奧秘和運行規律。
迄今為止，人類向太陽發射的幾乎所有航天器與太陽系的所有行星一樣繞其公轉軌道運行，主要觀測的都是這顆恆星的赤道和赤道兩側區域。而太陽軌道飛行器則將以高角度繞太陽飛行，這樣就能觀測到太陽的極地區域。就像地球一樣，太陽的“頂部”和“底部”也有兩極。只是地球主要在靠近太陽赤道的公轉軌道運行，太陽的兩極地區很難被人們直接觀測到。
進入軌道後，太陽軌道飛行器將在距太陽4200萬公里的範圍內收集圖像和數據，科學家寄希望通過新信息解開一些幾十年來的未解之謎。具體來說，科學家們想弄清楚太陽11年周期活動的驅動因素。
ESA太陽軌道飛行器任務項目科學家丹尼爾·穆勒（DanielMüller）“我們已經了解太陽存在平靜及活躍的周期行為；自從人們把望遠鏡對準太陽以來，我們已經觀察了400年。”“但我們真的不知道為什麽周期是11年，顯然是有什麽因素促成了這個周期。”
為何是11年？
每過11年，太陽巨大的磁場會完全改變方向，太陽兩極的磁極基本上會相互翻轉。
這個奇怪過程也決定了太陽在未來十年的變化。在11年的周期中，太陽會在所謂的太陽極大期和太陽極小期之間交替。當處於太陽極大期時，太陽表面遍布黑子；而在太陽活動極小期，太陽表面的黑子很少。
太陽黑子的周期性變化也會影響到地球。高能粒子不斷地從太陽中掙脫出來，加速飛向四面八方，最終有一部分會到達地球。但當太陽處於活躍期時，這種粒子運動會變得更加劇烈且不穩定。太陽耀斑活動隨之會加劇，一次產生的高能粒子也會更多，從而形成一股股高能粒子流，迅速向地球飛去。
幸運的是，我們的地球擁有強大的磁場，就像一把雨傘一樣能夠保護地球不受太陽高能粒子的傷害。但當高能粒子流朝地球大量湧來時，會擾亂磁場並觸發地磁暴，從而可能損壞環繞地球軌道運行的航天器，並增加國際空間站宇航員受到異塵餘生的風險，足夠強大的地磁暴甚至會干擾到地面電網。
幾十年來，科學家們一直試圖揭開太陽活動的奧秘，以便於為地磁暴的爆發做好準備。穆勒說:“我們希望能夠可靠預測地球環境中的太空氣象狀況。”研究人員已經從恆星中間部分獲得有關太陽磁場的詳細數據，但由於太陽兩極是恆星磁場翻轉過程中的重要組成部分，因此科學家們希望能夠對兩極進行直接觀察。穆勒說:“我們錯過了太陽兩極這一關鍵部分。”
如何在嚴酷環境中生存下去？
這就是太陽軌道飛行器的用武之地。這個矩形的航天器大約有一輛小型巴士那麽大，裡面搭載了10個儀器，用來拍攝太陽表面的圖像，以及收集有關太陽磁場、大氣組成等數據。這些工具都是由太陽軌道飛行器最重要的設備隔熱罩來提供保護的。
隔熱罩是一塊長方形的鈦金屬，裝配在太陽軌道飛行器的一側。其表面塗有一種叫做SolarBlack的特殊材料，可以吸收來自太陽的熱量，防止內部儀器被烤焦。這塊隔熱罩將能夠承受超過600攝氏度的高溫。
製造探測器的空客公司“太陽軌道飛行器”項目經理伊恩·沃爾特斯（Ian Walters）說：“我們必須在整個機動過程中將隔熱罩一直指向太陽，航天器的其余部分都將藏在背後。”
當然，內置儀器需要不時觀察太陽以獲得所需數據。工程師們在隔熱罩上安裝了一扇小門，可以反覆打開和閉合，讓儀器能夠觀測到太陽。無疑觀測會使儀器升溫，但隔熱罩底部有一個特殊的散熱器，可以將熱量從儀器傳導到太空中。
如果一切順利，太陽軌道飛行器將獲得太陽表面的近距離圖像。穆勒說：“在最接近太陽的時候，其采集的圖像分辨率大約是目前我們在地面上所觀測到太陽圖像分辨率的三倍。”
凝望太陽
接下來的兩年內，太陽軌道飛行器會朝著太陽方向飛行，在地球和金星之間利用引力反覆加速，最終進入圍繞太陽運行的軌道。
這與兩年前帕克太陽探測器飛往太陽的路線相似。2018年，美國國家航空航天局旗下帕克太陽探測器升空，比以往任何人造飛行器都更接近太陽。帕克太陽探測器已經收集了關於太陽的寶貴數據，有助於我們更好地理解太陽是如何運行的。美中不足的是，帕克太陽探測器也是沿著行星軌道運行，而且沒有配備攝影頭。“這兩項任務之間有著驚人的協同作用，”穆勒說。“它們並不是在互相競爭，而是相互補充。”
穆勒說，最重要的是，他對太陽軌道飛行器能夠冒險進入太陽系的新區域而感到興奮，前往這些未被探索過的太陽極地意味著科學家們可能會了解到一些新東西。穆勒說:“沒有人能告訴你那裡到底是什麽樣子。”“但我們真的希望能填補有關太陽知識的盲點。”（編譯/皎晗）
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