2020年2月9日（星期日），聯盟Atlas V火箭從在佛羅里達州卡納維拉爾角的卡納維拉爾角空軍基地的第41發射綜合體升空。歐洲航天局和美國宇航局的太陽軌道飛行器週日晚上進入太空，這是一次空前的任務，目的是捕捉太陽難以捉摸的兩極照片。圖片：Jared Frankle/NASA
ESA和NASA的太陽軌道飛行器（Solar Orbiter）週日晚上飛入太空，這是一項空前的任務，目的是捕獲太陽難以捉摸的第一張照片。
“我們正在去太陽的路上。前進，太陽軌道飛行器！” ESA項目經理塞薩爾·加西亞·馬裡羅德里加（Cesar Garcia Marirrodriga）說。“這是一個夢幻般的時刻……好吧，我們勢不可擋。”
這項耗資15億美元的航天器將與NASA的帕克太陽探測器（Parker Solar Probe，1年半前發射升空），及其危險地接近太陽以揭露其秘密。
發射升空 照片：Malcolm Denemark/Florida Today via AP
儘管太陽軌道飛行器無法像帕克那樣冒險接近太陽的日冕 – 太陽的外部大氣，但它將操縱到一個獨特的平面外軌道上，使其繞過兩極，這是以前從未拍攝過的。ESA科學總監岡瑟·哈辛格（Gunther Hasinger）表示，加上強大的地面觀測站，這雙被太陽盯著的太空二人將像個樂團。
哈辛格說：“每種樂器演奏的曲調都不同，但是它們一起演奏太陽的交響曲。”
太陽軌道飛行器與九種科學儀器一起在歐洲製造。NASA製造了第十架儀器，並安排了卡納維拉爾角的深夜發射任務。
約1000名來自歐洲各地科學家和工程師與他們的美國同事在滿月時分觀看了聯盟Atlas V發射升空，火箭照亮在方圓數英里的天空。人群還擠在附近的道路和海灘上。
升空後整整四分鐘都可以看到火箭，像一顆璀璨的流星刺穿了夜空。歐洲的項目科學家丹尼爾·穆勒（Daniel Mueller）激動不已，稱其為“完美圖片”。 NASA科學家霍莉·吉爾伯特（Holly Gilbert）喊道：“一個字：哇！”
NASA提供的此插圖描繪了太陽前方的太陽軌道飛行器。圖片：ESA/ATG medialab, NASA/SDO/P. Testa (CfA)
太陽軌道飛行器是一臺重1800千克的方形航天器，帶有旋轉的儀器臂和天線，它將在12月和明年兩次繞過金星，然後再繞過地球，利用行星的引力改變其路徑。全面的科學運作將於2021年下半年開始，2022年首次近距離接觸太陽，此後每六個月進行一次。
按照最接近的方法，太陽軌道器將位於距離太陽4200萬公里的範圍內，位於水星軌道以內。
相比之下，派克太陽探測器（Parker Solar Probe）已經通過了距離太陽1860萬公里的記錄，這是有史以來的最高紀錄，並且到2025年，它的拍攝距離將縮小到600萬公里。但它並不會在太陽兩極附近飛行。那是太陽軌道飛行器將發光的地方。
太陽的兩極被暗黑的，不斷變化的日冕孔所刺穿。它們是太陽磁場的樞紐，每11年翻轉一次極性。
太陽軌道飛行器的正面視野最終應該會產生完整的3D太陽視野。
NASA太陽物理學部主任尼古拉·福克斯（Nicola Fox）說：“有了太陽天文臺，就可以看到這些巨大的日冕孔結構。” “那是所有快速的太陽風來自的地方……絕對是完全不同的視角。”
為了保護敏感儀器免受太陽熱量的影響，工程師設計了一種隔熱罩，其外表面由黑色的燒焦炭骨架製成，類似於史前洞穴壁畫中使用的塗層。3米x 2.4米的隔熱板有38釐米厚，由鈦箔製成，中間有縫隙以散發熱量，可以承受530℃的高溫。
太陽軌道飛行器已準備好封裝在Atlas V有效載荷整流罩中。在此圖像中，可以看到薄的鈦箔和星形支架的前部層。前部層反射熱量，而支架提供支撐。圖片：NASA/Ben Smegelsky
在德國奧托布倫的IABG設施中安裝了多層絕緣材料和隔熱罩之後，太陽軌道飛行器進行了首次環境測試。隔熱屏（在此圖像中以黑色面板顯示）將為近日點附近的高太陽輻射提供保護。高科技隔熱罩由幾層鈦保護層製成，其外層塗有一種名為“Solar Black”的保護層，該保護層專門為Solar Orbiter開發。隔熱板上的滑動門覆蓋了大多數遙感儀器的窺視孔。
埋在隔熱罩中的是五個不同大小的窺視孔，它們將保持足夠長的打開時間，以便科學儀器可以在X射線、紫外線、可見光和其他波長下進行測量。
這些觀測結果將為其他恆星提供信息，為在其他恆星系統中的潛在宜居性提供線索。
在離家更近的地方，這些發現將有助於科學家更好地預測太空天氣，這會干擾通信。
“我們需要知道太陽如何影響地球的環境，以及當我們登陸火星和月球的影響。” 設計和製造該航天器的空中客車防禦與太空項目經理伊恩·沃爾特斯（Ian Walters）說。自從上次巨大的太陽風暴襲來以來，“到目前為止，我們已經很幸運了150年。我們需要預見到這一點。我們迫不及待地希望它發生。”
1990年發射的美歐尤利西斯（Ulysses）宇宙飛船飛越了太陽的兩極，但距離更遠。它沒有搭載相機，而且十多年來一直保持沉默。
EAS和NASA於1995年發射的蘇荷（Soho）航天器仍在發送有價值的太陽數據。
在過去的30年中，總共有十幾艘航天器聚焦在太陽上。然而，直到現在，技術才得以使像帕克和太陽軌道飛行器這樣的複雜航天器靠近而不會被炸燬。
福克斯認為這是太陽物理學的“黃金時代”。
她說：“還有很多科學要做，而且絕對是成為太陽物理學家的好時機。”
閱讀更多 孜然實驗室 的文章
