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欧洲太阳轨道探测器(Solar Orbiter)成功发射

2020-02-11
来源:航空航天港

  2月9日,由欧洲主导的太阳科学探测任务“Solar Orbiter太阳轨道探测器由阿特拉斯5号于卡角成功发射,这是科学家所称的太阳研究“黄金时代”的最新成果。

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  联合发射联盟的阿特拉斯5号 411号于北京时间12时03分从佛罗里达州卡纳维拉尔角的LC-41工位发射升空。其载荷太阳轨道探测器在53分钟后与半人马座上层分离,几分钟后欧洲航天局获得了探测器的第一个信号。

  这个重达1800公斤的太阳轨道探测器由空中客车防务公司和欧空局共同建造,它携带了10个仪器来研究太阳和探测器周围的环境。NASA是这次任务的合作伙伴,提供了一种名为日球成像仪的仪器以及其他仪器及组件。此次任务的总成本为15亿美元。

  与美国宇航局在2018年8月发射的帕克太阳探测器一样,太阳轨道探测器(Solar Orbiter)也有一个遮阳板,以保护航天器和仪器免受太阳的热量。这个防护罩是基于欧空局的BepiColombo探测水星任务所使用的防护罩,因为该探测器可以到达距离太阳4200万公里的范围内,刚好在水星轨道内,而且距离没有帕克太阳探测器离得那么近。

  科学家们计划利用太阳轨道探测器来回答有关太阳的关键问题,如太阳的磁场、太阳风的形成,以及太阳活动如耀斑、日冕物质抛射如何影响地球上的太阳天气等。“我们整个太阳系实际上是由来自太阳的活动控制的,”NASA太阳物理学部门主任尼古拉·福克斯(Nicola Fox) 2月7日在肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center)举行的发射前简报会上说。

  她说,这包括了解太阳风暴以及它们如何对地球轨道以外的人类任务造成危害。“随着美国国家航空航天局(NASA)通过我们的Artemis program重返月球、火星等地,像太阳能轨道探测器(Solar Orbiter)这样的任务加入我们的星座变得非常关键。”

  太阳轨道探测器的与众不同之处在于它能观察到太阳的两极。该探测器将对金星进行一系列的飞掠,以增加绕太阳轨道的倾角,使其能够看到太阳的两极。到2025年,轨道将会倾斜,当探测器最接近太阳时,其太阳纬度为17度,到2029年上升到33度。

  福克斯说:“对太阳轨道飞行器来说,最关键的是它要脱离太阳的黄道面,即所有行星轨道运行的平面,这样我们才能看到前所未有的两极景象。”另一个观测太阳两极的探测器是1990年发射的尤利西斯号,但该航天器没有照相机。“太阳轨道探测器的设计目的就是去解开这些谜团。”

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  太阳轨道探测器无法立即解开这些谜团。该航天器将于2022年10月在水星轨道内首次接近太阳。不过,欧空局的太阳轨道探测器项目科学家丹尼尔·穆勒说,这艘宇宙飞船将在6月抵达地球和太阳之间的地方。“这将是我们第一次真正得到新的、令人兴奋的数据,”他说。完整的任务将于2021年11月正式开始。

  该任务计划至少持续10年。在这一任务的大部分时间里,它将与帕克太阳探测器协调观测,特别是在帕克接近太阳的时候,它将接近太阳620万公里。这两个探测器将能够提供互补的观测系统。

  “两者结合在一起真的很完美,”欧空局的科学主任Guenther Hasinger说。“有时候,帕克太阳探测器会在太阳表面的某个磁场区域飞行,然后太阳轨道探测器就会观察帕克的观测,并把它看到的东西与磁场联系起来。”

  太阳轨道探测器的发射是太阳物理学领域一系列重大里程碑的最新进展,包括帕克太阳探测器的持续运行和夏威夷太阳望远镜的完成。美国国家科学基金会(National Science Foundation) 1月29日公布了该观测站拍摄的首张太阳照片,这是世界上最大的专门用于观测太阳的观测站。照片显示,该观测站能够拍摄出太阳光球层的最高分辨率图像,可以看到直径小至30公里的太阳地貌。

  “现在是太阳物理学的黄金时代,”福克斯在1月27日关于这次任务的媒体电话会议上说。“这是成为一名太阳物理学家的大好时机。”


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