NASA将发射新的太阳探测器，将会首次观测到太阳的两极

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一辆新的航天器正在前往太阳，并拍摄太阳的南北两极的第一张照片。

由欧洲航天局（ESA）与美国宇航局（NASA）合作的太阳轨道器（Solar Orbiter）将于2020年2月7日，美国东部标准时间下午11:15，从卡纳维拉尔角发射升空。该航天器将由联合发射联盟的Atlas V火箭发射，将利用金星和地球的引力使其自身从黄道平面内摆动出来，黄道平面是与太阳赤道大致对准的所有行星环绕的黄道面。在那里，太阳轨道飞行器的鸟瞰图将使它首次看到太阳的两极。

“以前所有的太阳成像仪器，都很难在黄道平面内非常接近太阳，”华盛顿特区海军研究实验室的太空科学家、太阳轨道器首席研究员之一的罗素·霍华德说：“现在，我们将能够从上方俯视太阳。”

ESA项目科学家丹尼尔·穆勒（DanielMüller）表示：“这将是一个未知的世界，这真的是探索科学。”

太阳在塑造我们周围的空间中起着核心作用。它的巨大磁场远远超出了冥王星，为带电的太阳粒子铺平了一条高速公路，称为太阳风。当爆发的太阳风袭击地球时，它们会引发太空天气风暴，从而干扰我们的GPS和通信卫星，在最坏的情况下，它们甚至可能威胁宇航员。

为了为即将到来的太阳风暴做准备，科学家们监视着太阳的磁场。我们只能从黄道平面上看到太阳两极的侧面影像，在数据上留下了很大的空白。

“太阳两极对我们而言，准确地建模尤为重要，”NASA项目科学家霍利·吉尔伯特（Holly Gilbert）说:“为了预测太空天气事件，我们需要一个非常精确的太阳全局磁场模型。”

太阳的两极可能也解释了已有数百年历史的观测结果。1843年，德国天文学家塞缪尔·海因里希·施瓦贝（Samuel Heinrich Schwabe）发现，黑子的数量（重复出现）在太阳表面上呈暗斑状，表现出强磁场，以一种重复的模式起伏。今天，我们将其称为大约11年的太阳周期，在太阳周期中，太阳黑子在太阳的扩散，太阳活跃且湍流时为最大值，而太阳较为平静时则在最小值。吉尔伯特说：“但是我们不明白为什么是11年，或者为什么有些最大值比其他最大值更大。” 观察极的变化磁场可以提供答案。

以前唯一飞过太阳两极的航天器也是ESA / NASA的合资企业。尤利西斯（Ulysses）航天飞机于1990年发射升空，在2009年退役之前绕过了太阳。但是，尤利西斯（Ulysses）从未比地球距离太阳更近，只携带了所谓的原地仪器，像触觉一样，测量飞船周围的太空环境。而太阳轨道器将在水星轨道内部通过，携带四台原位仪器和六台遥感成像仪，它们可以从远处看到太阳。“我们将能够绘制出在现场仪器上所测量的东西以，及在遥感中我们所看到的东西”，NASA副项目科学家特丽莎·尼维斯-钦奇拉（Teresa Nieves-Chinchilla）说。

经过多年的技术发展，它将是有史以来最接近太阳的相机。穆勒说：“我们真的无法比太阳轨道飞行器走得更近，去看太阳。”

在飞行任务的七年寿命中，太阳轨道飞行器的倾斜度将比太阳赤道高出24度，并通过三年的任务扩展而增加到33度。最接近的的时候，航天器将通过太阳2600万英里以内。

为了克服热量，太阳轨道飞行器具有定制设计的钛隔热板，该隔热板带有磷酸钙涂层，可承受900华氏度以上的温度，是航天器在地球轨道上所承受的太阳热度的13倍。五种遥感仪器通过隔热罩中的窥视孔观察太阳，另一个观察太阳风向侧面。

自2018年8月派克太阳探测器发射以来，太阳轨道器将是NASA近年来对太阳系内部的第二次主要任务。帕克探测器已经完成了四次近距离的太阳飞行，将以最接近的方式在距离太阳四百万英里的范围内飞行。

这两个航天器将协同工作：当帕克探测器近距离采集太阳粒子样本时，太阳轨道飞行器将从更远的地方捕捉图像，并将观测数据置于背景中。这两个航天器偶尔也会对准，以不同时间测量相同的磁力线或太阳风流。

太阳轨道器是欧洲航天局和美国宇航局之间的国际合作任务。位于荷兰的ESA欧洲空间研究与技术中心（ESTEC）管理着开发工作。发射后，德国的欧洲太空运行中心（ESOC）将运行太阳轨道器。太阳轨道飞行器是由空中客车和太空公司制造的，包含10台仪器：其中9台由ESA成员国和ESA提供。NASA提供了一套仪器套件SoloHI，并为另外三台仪器提供了探测器和硬件。

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