近日,歐洲航天局和美國國家航空航天局發射了一個太陽軌道航天器,目的地是太陽,在那裡我們可以看到以前從未見過的太陽。名為“太陽軌道器”的探測器將負責觀察太陽的兩極,以便預測太陽的活動。
圖中白色表示探測器在逐步變化軌道中
到目前為止,我們發往太陽的所有探測裝置都只停留在太陽的中部,與太陽系中的行星成一平面。但是,太陽軌道器將以高角度繞太陽飛行,這樣就可以看見長期以來一直躲避我們觀察的極地地區。就像地球一樣,太陽在其“頂部”和“底部”也有極點,但是由於我們的行星在太陽赤道附近執行,所以很難看到它們。
此時探測器已經脫離行星平面,已達到傾斜的太陽軌道
進入這個偏斜的軌道,太陽軌道器將到達距離太陽4200萬公里的範圍,從獨特的位置收集太陽的資料。科學家們希望這些新資訊可以幫助弄清楚我們恆星數十年來未解之謎。(是什麼驅動了太陽奇怪的11年週期)
以11年為週期,太陽的巨大磁場完全改變了方向。在這一令人震驚的轉變中,兩極基本上處於交易位置,從正變負或從負變正。這個奇怪的過程決定了未來十年恆星的行為。在這11年期間,太陽在所謂的太陽最大值和太陽最小值之間交替。當太陽處於太陽最高峰時,黑子在其表面占主導地位,而太陽在太陽最低峰期間相對沒有太陽黑子。
太陽在2014年產生大量太陽耀斑
幸運的是,我們的地球擁有強大的磁場,就像傘一樣,使地球上的生物免受大多數太陽粒子的侵害。但是,當大量的太陽能等離子體湧入我們時,這可能是一個嚴重的問題。強大的粒子束會擾動我們的磁場並引發地磁風暴。
數十年來,科學家一直試圖更好地解釋這種現象,以便為潛在的風暴做好應對準備。科學家們想要做的是能可靠地預測地球環境中的太空天氣狀況。目前研究人員已經從中部獲得了有關太陽磁場的大量資料,但是由於磁極是這種翻轉過程的重要組成部分,因此科學家渴望在太陽演化時觀測它們。
這就是太陽軌道飛行器的目的。該航天器大約有一輛小型公共汽車大小,其中可容納10臺儀器,主要任務是拍攝太陽表面的影象和收集恆星磁場、“大氣”等的資料。
該飛行器的防護罩是一塊大型的矩形鈦金屬片,安裝在太陽軌道飛行器的前面。它塗有一種稱為SolarBlack的特殊材料,可以吸收來自太陽的強烈熱量,從而防止Solar Orbiter的儀器被燒壞。得益於該設計,該遮蔽罩將能夠承受超過約600攝氏度的高溫。
這些儀器將需要不時的觀察太陽以獲得更多的資料。工程師在擋熱板上開了幾扇小門,每隔一段時間就會開啟和關閉一扇門,以使某些儀器可以看到太陽。進行測量會使儀器發熱,隔熱罩底部特殊設計的散熱器能夠將熱量從儀器傳匯出去並散放到太空。