軌道探測器,引領(lǐng)新高度,太陽科學(xué)的突破
太陽軌道探測器,是歐洲航天局和美國宇航局為研究太陽而進(jìn)行的一項新的合作任務(wù)。美國東部時間周日晚上11時03分,在佛羅里達(dá)州的卡納維拉爾角空軍基地,太陽軌道探測器通過聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟的阿特拉斯五號火箭發(fā)射。
在周一凌晨12時24日,在德國達(dá)姆施塔特歐洲空間業(yè)務(wù)中心的飛行控制人員,收到了航天器的信號,表明其太陽能電池板已經(jīng)成功展開。
在發(fā)射后的頭兩天,太陽軌道探測器將部署其儀器吊桿,以及幾根用于與地球通信并收集科學(xué)數(shù)據(jù)的天線。太陽軌道探測器運行在一個獨特的軌道上,它的一整套儀器將為人類提供有史以來第一張?zhí)杻蓸O的圖像。運行在這條軌道上可以有22次接近太陽的飛行,并使航天器進(jìn)入水星軌道,研究太陽及其對空間的影響。
歐洲航天局科學(xué)總監(jiān)貢特爾·哈辛格說:“作為人類,我們一直都很熟悉太陽對地球生命的重要性,我們也觀察它并詳細(xì)研究它是如何工作的;但我們也早就知道,如果我們處在太陽風(fēng)暴的強(qiáng)大火線上,它也有可能擾亂我們的日常生活。到太陽軌道探測器的任務(wù)結(jié)束時,我們將比以往任何時候都更加了解導(dǎo)致太陽行為變化的幕后力量,以及其對地球的影響。”
太陽軌道探測器的調(diào)試階段將持續(xù)大約三個月,在此期間,任務(wù)小組將對航天器的10個科學(xué)儀器進(jìn)行檢查,以確保它們工作正常。太陽軌道探測器大約需要兩年才能到達(dá)其主要科學(xué)軌道。
太陽軌道探測器結(jié)合了兩種主要的研究模式。原位儀器將測量航天器周圍的環(huán)境,探測周圍電場和磁場,以及通過的粒子和波。遙感儀器將從遠(yuǎn)處拍攝太陽及其大氣層和物質(zhì)外流的圖像,收集數(shù)據(jù),幫助科學(xué)家了解太陽的內(nèi)部運作。
在2021年11月之前的任務(wù)巡航階段,探測器的原位儀器將收集航天器周圍環(huán)境的相關(guān)科學(xué)數(shù)據(jù),而遙感望遠(yuǎn)鏡將專注于校準(zhǔn),為太陽附近的科學(xué)項目操作做好準(zhǔn)備。巡航階段,太陽軌道探測器將利用三次重力輔助機(jī)會,將自己的運行軌道拉近太陽:兩次在2020年12月和2021年8月越過金星時,一個在2021年11月越過地球時。
(圖注:2020年2月9日,從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射的歐洲航天局和美國宇航局合作的太陽軌道探測器,用以以研究太陽。
資料來源:賈里德·弗蘭克爾,美國宇航局太陽軌道探測器社會參與者.)
在地球引力輔助下,太陽軌道探測器將開始其任務(wù)的初級階段——直到2022年第一次接近太陽——是在太陽到地球的距離約三分之一的地方。在整個任務(wù)中,太陽軌道探測器將利用連續(xù)的金星引力輔助,使其軌道更接近太陽,其軌道將從黃道面上掠過。
太陽軌道探測器的獨特軌道將使探測器飛離太陽赤道平面,地球和其他行星的軌道也大致在這個平面上。從地球發(fā)射的航天器一般都會停留在這個平面上,這意味著地球上的望遠(yuǎn)鏡和衛(wèi)星上的望遠(yuǎn)鏡只能看到有限的太陽南北極。
上一次歐洲航天局-美國宇航局任務(wù),是1990年發(fā)射的航空器“尤利西斯”,它實現(xiàn)了傾斜軌道上的運行,使科學(xué)家們首次測量了這一關(guān)鍵區(qū)域的太陽周邊空間。與尤利西斯不同的是,太陽軌道探測器攜帶的照相機(jī)將首次提供太陽兩極的圖像。這一重要信息將有助于科學(xué)家填補(bǔ)太陽磁場模型中的空白,而磁場是太陽活動的驅(qū)動力。
“太陽軌道探測器將做出驚人的事情。與美國宇航局最近開展的其他研究太陽的任務(wù)相結(jié)合,我們正在獲得關(guān)于我們太陽的新知識是前所未有的,”美國宇航局華盛頓總部科學(xué)副局長托馬斯·祖爾布?xì)J說,“與我們的歐洲合作伙伴一起,我們正在進(jìn)入一個太陽物理學(xué)的新時代,這將改變對太陽的研究,并幫助宇航員在執(zhí)行阿耳特彌斯計劃的月球任務(wù)時變得更加安全?!?/p>
歐洲航天局設(shè)在荷蘭的歐洲空間研究和技術(shù)中心負(fù)責(zé)管理開發(fā)工作。位于德國的歐洲空間運營中心將在太陽軌道器發(fā)射后負(fù)責(zé)操作航天器。太陽軌道探測器由空中客車公司國防和航天部建造。航天器包含10個儀器。歐洲航天局成員國和歐洲航天局提供了其中9個設(shè)備。美國宇航局提供了1臺儀器,即太陽軌道探測器的日光層成像儀(SoloHI)和另一臺附加的傳感器,即重離子傳感器,它是太陽風(fēng)分析儀套件的部件之一。
太陽軌道探測器是美國宇航局太陽物理學(xué)航天器系列的補(bǔ)充,太陽物理學(xué)系列航天器觀察我們的恒星,以及其對我們太空旅行空間的影響。
BY: Sean Potter
FY:?大恐龍龍
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