2020年2月7日23:15 太阳轨道飞行器飞向太阳 人类将首次看到太阳的两极 | 俯视太阳-MAAMX

(maamx.com报道)太阳轨道飞行器是欧洲航天局(ESA)和美国宇航局(NASA)的合作项目,将于美国东部时间2020年2月7日晚上11:15从卡纳维拉尔角发射升空。宇宙飞船将使用联合发射联盟的阿特拉斯五号火箭发射,利用金星和地球的引力将自己从黄道平面(即与太阳赤道大致对齐的一片空间)中摆出,从这里,太阳轨道飞行器将首次看到太阳的两极。这是我们第一次可以从上面俯视太阳

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发射地点:宇宙飞船将从卡纳维拉尔角(CapeCanaveral)发射升空。

飞船路线:飞船将从联合发射联盟的阿特拉斯五号火箭上发射,然后利用金星和地球的引力将自己从黄道平面(这是一条与太阳赤道大致一致的太空带,所有行星都在那里运行)上摆动出来。从那里,宇宙飞船将鸟瞰太阳的两极,这是人类有史以来第一次。

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太阳轨道飞行器的飞行路线将从“黄道平面”飞出。开始时,与太阳系行星、卫星和次要天体一样在同一平面内绕行太阳,之后它会从太阳赤道“飞跃”上升。进入以前从未见过的太阳极地轨道。

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推进器在部署太阳能电池阵列之前调整了姿态。部署分两个阶段进行:第一部分在分离后约五分钟进行,由弹簧驱动,在四分钟内将太阳能电池阵列展开至约40%。第二部分是电动的,将完全扩展太阳能电池板。这部分大约需要十分钟。航天器分离后约40分钟,太阳能电池板将完全部署。图片:欧洲航天局

为此,太阳轨道器将不会在“固定”轨道中行驶。取而代之的是,航天器将遵循一条不断变化的椭圆形轨道,该轨道将不断倾斜和变形,使其越来越靠近太阳的两极。

因此,航天器的轨道已被选择与金星“共鸣”,这意味着它在轨道上每运行几圈就要返回到金星附近,并可以再次利用金星的重力来改变或倾斜度其轨道。

尽管太阳轨道飞行器最初与太阳系的行星在同一“平面”内运行,但每次与金星相遇都会增加其倾角。这意味着,太阳轨道飞行器每次遇到太阳时,都会从不同的角度观察太阳。

到2021年底,该航天器将达到其首次科学轨道,在该轨道将持续运行四年。在此期间,太阳轨道器将达到17°的倾斜度,这将使航天器可以首次捕获太阳两极的高分辨率图像。

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太阳轨道飞行器航天器上各种吊杆/天线的部署。最初,部署第一个无线电波和等离子波(RPW)天线。然后部署一套科学仪器的吊杆(MAG,RPW和SWA,以测量航天器周围的磁场和电场以及太阳风)。随后,其余两个RPW天线被部署。最后,展开高增益天线。整个过程将需要24小时。图片:欧洲航天局

在拟议的扩展任务阶段,太阳轨道器将升至更高的倾斜轨道。在太阳赤道上方33°处,极地区域将更直接进入视野。

太阳轨道飞行器收集的数据将存储在航天器上,然后在八个小时的通讯窗口中通过阿根廷35m的Malargüe地面站传输到地球。

其他Estrack地面站,例如澳大利亚的New Norcia和西班牙的Cebreros,将作为后备站。

一些细节

这次新宇宙飞船的发射是探索性的科学。

在任务的七年中,太阳轨道器将达到太阳赤道以上24度的倾角,随着飞行任务的延长,它将上升到33度。在离太阳最近的地方,宇宙飞船将在离太阳2600万英里的范围内通过。

为了克服热量,太阳能轨道器有一个自定义设计的钛热防护罩,其涂层是钙磷酸盐涂层,能承受900华氏度以上的温度–是地球轨道上航天器所面临的太阳加热的13倍。有五个遥感仪器通过隔热罩中的窥视孔观察太阳,其中一个观察到太阳风向外的方向。

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在这艘新的宇宙飞船发射之前,其他所有太阳成像仪器都在黄道平面内或非常接近黄道平面。这为本次俯瞰太阳两极提供了充足的条件。

太阳在我们周围的空间中起着中心作用。它巨大的磁场延伸到冥王星之外,这些磁场为带电的太阳粒子铺设了一条超级公路,称为太阳风。当太阳风袭击地球时,就会引发太空天气风暴,干扰我们的全球定位系统和通信卫星–在最坏的情况下,它们甚至会威胁到宇航员。为了提防太阳风暴,科学家们时刻监视太阳的磁场。

为什么要俯瞰太阳的两个极地?

极地对于我们能够更准确地建模尤为重要。有了太阳极地的信息就可以非常精确建造太阳磁场模型,这样能够预测未来太空天气的变化。

太阳两极能够解释的问题

太阳的两极也可以解释几个世纪前的观测。1843年,德国天文学家塞缪尔·海因里希·施瓦贝(SamuelHeinrichSchwabe)发现,太阳黑子(太阳表面的暗斑点)的数量以一种重复的方式起伏。

通过太阳两极的我们能够解释太阳周期大约是11年,太阳在太阳极大值时太阳黑子扩散,太阳是活跃而动荡的。变换到太阳极时太阳黑子较少,太阳更平静。

但是为什么是11年?或者为什么一些太阳的极大值比其他的更强?此次飞船在观察两极的磁场变化后就可以给出答案。

太阳两极的探测历史

此前唯一飞越太阳两极的航天器是1990年欧空局发射的尤利西斯号宇宙飞船,在2009年退役之前绕着太阳飞行了三圈。但是尤利西斯和太阳的距离从来没有超过地球的距离,只携带了所谓的原位仪器(像人触觉一样的功能)用来测量航天器周围的空间环境。

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新飞船将携带四台原位仪器和六台遥感成像仪通过水星轨道,从远处看到太阳。”通过这些仪器将能够绘制出我们’接触’的地图,用遥感来’看到’我们看到的东西。经过多年的技术发它将是任何面对太阳的相机最接近太阳的相机。

期待2月7日的发射,期待好结果,更期待不久的将来太阳两极真实照片。为人类太空取得的进步骄傲!