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作者:胡璇子 来源:中国科学报 发布时间:2020/2/11 15:49:43
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给太阳两极拍照的轨道飞行器升空

 

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太阳轨道飞行器(左)和美国宇航局的帕克太阳探测器将能够同时观测太阳(艺术图)。图片来源:ESA/NASA

  2月9日晚间,美国联合发射联盟公司用“宇宙神5”型运载火箭,将美国宇航局(NASA)和欧洲空间局(ESA)合作开发的“太阳轨道飞行器”送入太空,后者将首次在太阳的较高纬度给太阳南北两极拍照。

价值5.5亿美元的太阳轨道飞行器从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空,它装载10种仪器,将在任务的第一阶段进入水星轨道 。

“在此之前,没有人能够拍摄到如此接近太阳的图像。”负责管理磁强计仪器的伦敦帝国理工学院的Helen O'Brien说,“我们应该能够看到一些美丽的画面。”

探测器最接近太阳时的距离将不到4200万公里,其速度最快可达太阳自转速度,从而可以对太阳表面某个点进行持续观测。

O’Brien说,它的主要目的是研究太阳与其“日光层”之间的相互作用。“弄清楚能量如何从其表面向外传播到星际空间非常重要。”

科学家还希望利用太阳轨道飞行器找出驱动太阳风的因素。后者是指以每秒数百公里的速度离开太阳外层大气的粒子流和等离子体,又被称作日冕。

太阳轨道飞行器的主要科学阶段将于2021年11月开启,为期4年。如果像科学家期望的那样,任务延长进入第二阶段,它将首次为太阳两极拍照。任务控制人员将利用金星的引力,使太阳轨道飞行器与太阳赤道的轨道倾角达到33度,从而使其上升并越过太阳。

“我们将逐步飞出黄道面,这将使我们首次看到太阳两极。”此次任务科学家、荷兰诺德维克欧洲空间研究与技术中心的太阳物理学家Daniel Müller说,“我们认为这是更好了解太阳磁活动周期的关键。因为在11年的时间尺度上,太阳的磁极发生了变化,北极变成了南极。”ESA和NASA的尤利西斯号探测器在上世纪90年代和本世纪初飞越过太阳两极,但它没有照相机。

轨道飞行器的大多数太阳能设备安装在40厘米厚的钛板后面。虽然其正面将承受500摄氏度高温,但隔热板和真空空间意味着其后仪器的温度将保持在50摄氏度以下。

隔热板后的仪器中包括几个摄像头,它们可以透过隔热板上的小孔,前所未有地以更近距离拍摄太阳图像。从飞船后部突出的是一个4.4米长的悬臂,上面装载着测量太阳风磁场的磁强计等仪器。

太阳轨道飞行器成为NASA近年来发射的第二个太阳探测器。2018年8月,NASA发射帕克太阳探测器,开启了人类历史上首次穿越日冕、“触摸”太阳之旅,但它没有装载对太阳直接进行拍摄的摄像头。

“两项任务是为了研究同一门科学,但用的是不同方法。”NASA科学任务理事会的太阳物理学主任Nicola Fox说,“太阳轨道飞行器将把所有的仪器都打开,帕克太阳探测器会离得很近。我们将能够做一些非常酷的合作。”

“未来十年将是太阳和太阳物理学研究的黄金时代。”帕克太阳探测器的项目科学家Nour Raouafi表示。

 

 
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