人类将首次拍下太阳两极的照片，这事关每个地球人

来源：爱范儿   作者：李超凡

今天中午，在大洋彼岸的黑夜中，美国宇航局（NASA）和欧洲航天局（ESA）联手开发的「太阳轨道飞行器」（ Solar Orbiter），从卡纳维拉尔角空军基地发射升空。

这个飞行器最终的目的地，就是带给地球黎明的太阳，它将首次拍下太阳两极的图像，开启人类探索太阳的一段新征程。

有史以来离太阳最近的相机，将首次拍下太阳两极照片 

尽管人类对太阳的观测已经有很长一段时间，不久前世界最大的太阳望远镜还公布了首批高清太阳照片，但所有观测太阳的成像仪器，都只能拍到黄道面（ecliptic plane）角度的太阳，从未观测过太阳的两极。

所谓黄道面，就是地球以及其他行星围绕太阳公转的平面。而太阳轨道飞行器则要脱离黄道面，以鸟瞰视角对太阳两极进行观测。

其实这并不是第一个尝试飞越太阳两极的飞行器，1900 年美国宇航局（NASA）和欧洲航天局（ESA）就曾合作，将尤利西斯号太阳探测器（Ulysses）发射升空，尤利西斯号在 2009 年退役前，曾绕太阳飞行了三圈。

▲尤利西斯号太阳探测器 .

虽然尤利西斯号也曾掠过太阳两极，但与太阳的最近距离比日地距离还要远，而且它只携带了原位仪器（in situ instrument），只能测量飞船周围的太阳风情况。

而这一次的太阳轨道飞行器，在最近的时候距离太阳表面只有 2600 万英里（约 4184 万公里），这将比距离太阳最近的行星水星（ 5800 万公里）更接近太阳，这也是观测太阳的理想距离。

通过太阳轨道飞行器携带的 4 台原位仪器和 6 台遥感成像仪，人类将首次拍下太阳两极的照片，这也是有史以来最接近太阳的相机。这次任务 NASA 副项目科学 Teresa Nieves-Chinchilla 表示：

我们能够绘制出原位仪器观所「触摸」到的太空环境，以及遥感成像仪「看到」的太阳。

不过飞行器要逃离黄道面也不容易，这需要更大的能量，太阳轨道飞行器将利用地球和金星的引力，将自己弹射到两极的观察区域。

▲ 太阳轨道飞行器的预计飞行轨道 . 图片来自：ESA

这其实是利用了航天动力学中的「弹弓效应」，通过行星或其他天体的相对运动和引力改变飞行器的轨道和速度，以此来节省燃料、时间和成本。

这样的场景在科幻电影《星际穿越》就曾出现，电影中飞船燃料不足，宇航员只能通过多次飞近一颗引力巨大的黑洞，从而获得了加速度以抵达下一个星球。

▲《星际穿越》剧照

据 NASA 介绍，在太阳轨道飞行器的设计寿命为 7 年，将在太阳赤道高 24 度的倾斜面上运行，3 年后倾斜将达到 33 度。

飞行器靠近太阳后，面临的则是超高温的考验。要知道被太阳高温炙烤的水星，白天温度就到达 430 ℃，而比水星更接近的太阳的飞行器，所要承受的温度更高，在这样的高温下，太空探测器和众多仪器往往难以正常工作。

▲ 太阳轨道飞行器的隔热罩 .

因此太阳轨道飞行器采用一种定制的钛隔热罩，上面覆盖了磷酸钙涂层，可以承受超过 900 华氏度（约 480 ℃）的高温，其中 5 个遥感成像仪测将通过隔热罩上的窥视孔观测太阳，隔热罩后的仪器的温梯度能在保持在零下 4 华氏度到零下 122 华氏度之间。

正如欧洲航天局的科学家 Daniel Müller 所说，这将进入一个未知的世界。

太阳两极背后的秘密，可能和每个地球人都有关系 

为什么要千里迢迢给太阳两极拍照？因为在太阳两极发生的事，可能对太空中的航天器、宇航员。乃至地球上每个人都会造成不小的影响。

这要从太阳黑子说起，1843 年德国天文学家 Samuel Heinrich Schwabe 发现太阳黑子存在周期性的变化。在为期 11 年的周期里，太阳黑子数先增加，然后逐渐下降至初始水平，而太阳的两极的磁场，每 11 年也会翻转一次。

▲太阳耀斑 . 图片来自：NASA

在太阳磁场翻转前夕，太阳黑子活动会达到顶峰，太阳风暴也出现的最为频繁。

当这些太阳风暴袭击地球，会对地球磁场产生扰动，不仅会对干扰 GPS 和通信卫星，威胁太空中宇航员的生命，地球大量电子设备和基础设施也可能受到波及。

（编辑：应用网_阳江站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!