佛罗里达州卡纳维拉尔角 — 欧洲建造的太阳轨道器航天器已正式踏上前往太阳的征程。
这艘 3,790 磅（1,800 公斤）的航天器搭载联合发射联盟 (ULA) 宇宙神 V 型火箭升空，于周日（2 月 9 日）美国东部标准时间晚上 11:03（格林威治标准时间 2 月 10 日 0403）在卡纳维拉尔角空军基地 41 号航天发射综合体的发射台上腾空而起。这枚经验丰富的运载火箭采用独特的配置，配备 13 英尺宽（4 米）的整流罩和一个固体火箭助推器。
太阳轨道器按计划在升空 53 分钟后与火箭分离。几分钟后，任务团队与航天器建立了通信。因此，联合发射联盟今年的首次发射似乎进展顺利。
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太阳轨道器是欧洲航天局 (ESA) 和美国国家航空航天局的合作项目。预计该任务将返回前所未有的数据和图像，以及我们首次看到的太阳极地区域，以及其背后的团队感到非常兴奋。
欧洲航天局科学主管 Günther Hasinger 在接受 Space.com 采访时表示：“每次发射东西时，都非常令人兴奋。”“当您看到火箭的光芒，然后当声波冲击您时，才是最大的安慰。”
他补充说：“这项任务是一笔宝贵的财富，对科学至关重要，我们都希望它进展顺利。”
科学家们早在 1999 年就首次提出了这项任务。欧洲航天局官员最初计划在 2008 年至 2013 年之间的某个时间发射该任务。然而，技术困难和一些任务调整最终将发射推迟到 2020 年。
欧洲航天局太阳轨道器项目经理 César García 表示：“航天器的热保护系统一直是[少数]挑战之一。”
多年来，技术发展使团队能够更好地保护航天器及其超灵敏仪器。为了保持凉爽，该航天器配备了一个 324 磅（150 公斤）的隔热罩，该隔热罩旨在承受高达 970 华氏度（520 摄氏度）的温度，Hasinger 说。
他说：“太阳轨道器将进入这个区域，那里的温度大约像比萨烤箱一样高。”“它有一个非常复杂的热屏蔽罩，可以保护它免受阳光照射，这些小小的窥视孔在我们想观察太阳时会打开，但随后会关闭，因为仪器非常灵敏。”
隔热罩类似于三明治，由多层钛箔制成。而这种箔（以及航天器的某些部件）涂有一种名为 SolarBlack 的特殊材料，这种材料是为太阳轨道器创建的。这种涂层由磷酸钙（与人体骨骼相同的材料）制成，也已用于帮助假肢与人体骨骼结合，从而降低排异反应的可能性。
这种覆盖航天器大部分区域的骨基涂层具有稳定的热性能，导电性，并且在任务过程中不会脱落。García 说，白色是航天器涂层的典型颜色选择，因为它能非常好地反射太阳光线。不幸的是，它有一个主要的缺点：白色着色会随着时间的推移而变暗，因为它暴露在紫外线辐射下。这会显着改变航天器的热性能，并可能对其仪器产生不利影响。
该团队非正式地将太阳轨道器称为“黑鸟”，以致敬其特殊的热保护系统。
另一个挑战是确保车载仪器不会干扰航天器将要进行的磁场测量。洁净度是另一个挑战，García 说。
他告诉 Space.com，这些仪器对分子污染很敏感，任何类型的残留物、灰尘颗粒或散落的头发都可能给这些仪器预期的科学成果带来灾难。García 还解释说，航天器对水蒸气也很敏感。事实上，该航天器的灵敏望远镜在一段时间内不会开启，以便发射过程中形成的任何残留水蒸气都会蒸发掉。
在周五（2 月 7 日）的发射前新闻发布会上，García 说，航天器的清洁度高于仪器按预期执行所需的水平。“这是有史以来发射的最干净的航天器，”他告诉 Space.com。
欧洲航天局正在领导太阳轨道器任务，美国国家航空航天局为运载火箭和 10 件车载仪器中的一件付费。美国国家航空航天局对该任务的资金贡献总额约为 3.86 亿美元，欧洲航天局贡献了 8.77 亿美元，总成本约为 15 亿美元。（García 告诉 Space.com，参与的研究机构和大学不需要披露每个单独仪器的成本。）
太阳轨道器旨在近距离研究太阳。它的主要目标是回答以下问题：太阳如何创建和控制太阳圈——环绕我们太阳系的巨大保护泡泡——以及为什么这个泡泡会随着时间推移而变化？
科学家们认为，回答这个问题的关键在于太阳的极地区域。太阳轨道器将是第一个对这个神秘区域进行成像的航天器。“我们相信这个区域掌握着解开太阳活动周期谜团的关键，”欧洲航天局太阳轨道器项目科学家丹尼尔·穆勒告诉 Space.com。
他补充说：“太阳的磁场导致了我们看到的所有影响。”任务团队成员表示，太阳轨道器将以前所未有的细节将太阳上正在发生的事情与太阳圈中正在发生的事情联系起来。
德国马克斯·普朗克太阳系研究所所长萨米·索兰基告诉 Space.com，该探测器的测量将有助于建立太阳上发生的事情与我们在近地环境中观察到的事物之间的因果关系。
索兰基在谈到美国国家航空航天局于 2018 年 8 月发射的破纪录探测器时说：“这是对帕克太阳探测器的绝妙补充，帕克太阳探测器可以进行原位测量，但无法看到全貌。”
对太阳两极的首次良好观测要到 2025 年才会出现，届时太阳轨道器将达到高于黄道平面 17 度的轨道——地球和其余行星绕轨道运行的平面。航天器将通过金星的引力辅助飞掠来实现这个有利位置，这将提高其倾角。
太阳轨道器最陡峭的视点，即高于黄道 33 度，要到 2029 年才会出现，届时航天器将进入预期的扩展任务（该任务将于 2026 年 12 月开始）。该角度将提供太阳极地区域的最佳图像，尽管在整个任务期间，航天器将传回有关这些前所未见的区域的前所未有的数据。
但就目前而言，太阳轨道器将驶向太阳，在前往近距离研究我们的恒星的途中完成几次金星飞掠。初步科学测量预计最早将于 5 月进行，完整的科学操作将于 2021 年 11 月在航天器的成像仪上线时开始。
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