2020年2月10日,由歐洲空間局(以下簡稱“歐空局”)制造、1800公斤重的“太陽軌道器”(Solar Orbiter)航天器,搭乘阿特拉斯五號火箭,從美國卡納維拉爾角空軍基地41號航天發射場騰空而起。
太陽軌道器在升空53分鐘后按打算與火箭分手。幾分鐘后,使命小組與飛船當作功成立了通信。這標記著火箭發射取得了當作功。
阿特拉斯五號火箭和太陽軌道器在41號航天發射場(SLC-41)上
在人類汗青上,太陽崇敬是一個頗為常見的本家兒題,這是有原因的。這顆黃色的矮恒星是這個行星大師庭的一家之本家兒,是我們的宇宙近鄰中影響力最大的天體,以及地球上所有生命的“助產士”。
來自人類的尊敬和崇敬是它應得的。
然而,太陽仍是太陽系中獲得摸索起碼的天體之一。究竟結果,您很難去研究一個龐大無比的聚變反映堆,一不小心,它就能把您的視網膜灼穿,更別提發射宇宙飛船近距離擁抱這團火焰了。
太陽軌道器是歐洲航天局和美國航天局合作的產品。此次使命估計將返回前所未有的數據和圖像,讓人類第一次看到太陽的極地地域。
歐空局的科學本家兒管Günther Hasinger說:“此次使命令人難以置信地興奮,它對科學意義重大,我們都但愿它進展順遂。”
太陽軌道器的繞日之旅
但其實,太陽軌道器需要在太空中飛翔逾5年時候,才能初次“看到”太陽極地域域。
2019年12月26日,太陽軌道器將飛越金星,操縱引力彈弓效應,借助金星加快,進入更接近太陽的軌道;來歲,它將再次借力金星和地球,使本身更接近太陽——與太陽的距離比水星更近。
按照科學家的計較,2025年2月18日,再次飛越金星將使太陽軌道器與黃道面傾角達到約17度,初次“看到”太陽極地域域。在10年使命期內,太陽軌道器將環繞太陽飛翔22圈。
科學家們早在1999年就初次提出了這一使命。歐空局官員最初打算在2008年至2013年之間執行該飛翔使命。然而,手藝上的堅苦最終使發射推遲到2020年。
多年來,手藝的成長使該團隊可以或許更好地庇護航天器及其一套超活絡的儀器。歐空局太陽軌道器項目負責人César García說:“航天器的熱庇護系統是難以降服的挑戰之一。”
在最接近時,太陽軌道器與太陽的距離僅為4200萬公里,它需要能防熱、防輻射的裝配。此外,從地球出發后,太陽軌道器需要穿越漆黑一片的太空,忍受低至零下300華氏度的極低溫。
庇護太陽軌道器不會被高溫熔化的,是一塊巨細為長3米、寬 2.4米、重量為150千克的防熱罩。防熱罩可以耐520℃的高溫。
太陽軌道器外的熱庇護罩
Hasinger說,“太陽軌道飛翔器將進入一個烤箱一樣熱的區域。它有一個很是復雜的隔熱罩,可以庇護它免受陽光的照射,當我們想看太陽時,這些小窺視孔會打開,但因為儀器太活絡,頓時就需要封閉。”
隔熱板近似于一個三明治,由多層鈦箔構成。深色的涂層籠蓋了航天器的大部門面積,具有不變的熱機能,具有導電性,且在飛翔使命過程中不會脫落。García說,白色是航天器涂層的本家兒流顏色,因為它能很好地反射太陽光線。但它有一個本家兒要的錯誤謬誤:白色會跟著時候的推移變暗,而這將顯著改變航天器的熱特征,并可能對其儀器發生晦氣影響。
研究小組暗里將太陽軌道飛翔器稱為“黑鳥”,以凸起其特別的熱庇護系統的特點。
另一個手藝挑戰是確保機載儀器不會干擾航天器將進行的磁場測量。
太陽軌道器的10個科學儀器
太陽軌道器的10個科學儀器,包含兩種類型:周邊和遙感。周邊儀器測量航天器四周的前提,遙感儀器測量遠距離發生的事務。
太陽軌道器的發射目標是近距離研究太陽。它的本家兒要方針是回覆這個問題:日光層(太陽布局中大氣稀薄的最外層,這一層布滿太陽風等離子體)是若何發生和轉變的。
科學家認為,回覆這個問題的關頭在于太陽的極地地域。太陽軌道器將是第一個拍攝這個神秘區域的航天器。“我們相信,這個區域是解開太陽勾當周期之謎的關頭,”歐空局的太陽軌道器項目科學家Daniel Müller說。
“太陽的磁場造當作了我們看到的現象,”他彌補說。太陽軌道器將很是細節的體例將太陽上發生的工作與日光層中發生的工作聯系起來。
“人類已經不雅察了太陽400年,發現太陽勾當存在周期性,但我們真心不知道它的周期為什么是11年,這必定是有原因的”。
每隔約11年,太陽南北極的磁場就會發生翻轉。
太陽的勾當周期
太陽勾當周期(solar cycle),或稱為太陽磁勾當周期(solar magnetic activity cycle),是太陽黑子數及其他現象的準周期轉變,大約11年為一個周期。它會引起空氣中、地面上一些物質的轉變,甚至可能改變天氣。
在11年的周期中,太陽勾當會履歷所謂的“太陽極大期”和“太陽極小期”。“太陽極大期”時代,太陽黑子多;“太陽極小期”時代,黑子就少。
太陽黑子活躍時會對地球磁場發生影響。呈現的磁暴現象會使指南針亂發抖,不克不及準確指示偏向;無線通信也會受到嚴重阻礙,甚至間斷一段時候,從而影響飛機、汽船和衛星的平安,甚至會造當作電網間斷。
數十年來,科學家一向在試圖揭開太陽勾當之謎,覺得地磁暴的爆發做好籌辦,削減太陽勾當對人類的晦氣影響。
經由過程不雅察太陽赤道及兩側四周區域,科學家將加深對太陽磁場的領會。Müller說,“我們但愿能靠得住地展望太空氣候,但對太陽極地域域知之甚少。”
“那是古跡發生的處所。”
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