欧空局 Solar Orbiter 太阳轨道探测器发射，将作出怎样的科学贡献？对它有哪些期待？
“太阳轨道”最核心的科学贡献将体现在其独特的观测能力上。与以往许多太阳探测器不同，它能够“飞”到比其他任务更靠近太阳的轨道，甚至利用金星的引力辅助，调整其轨道平面，使其能够从一个独特的视角——也就是太阳的上方和下方——观测太阳的两极。这就像我们从地球上看月亮，总是只能看到它的一面，而“太阳轨道”的使命就是去看看太阳“背面”和“极冠”的样子。我们知道，太阳的磁场活动，尤其是那些驱动太阳风和太阳耀斑的关键过程，在极地地区尤为活跃。长期以来，由于观测角度的限制，我们对这些过程的理解一直有些模糊。通过“太阳轨道”对极地进行详尽的观测，科学家们希望能揭示太阳磁场如何从极地“逃逸”出去，形成强大的太阳风，以及在极地地区发生的太阳活动（如日冕物质抛射）的真实面貌。
此外，“太阳轨道”还配备了一系列先进的科学仪器，它们能够同时进行原位测量和遥感观测。这意味着它不仅能直接“采样”太阳风中的粒子和磁场，感受太阳周围的环境，还能像望远镜一样，“看见”太阳表面的活动，例如太阳黑子、日珥以及磁场结构。这种“身临其境”的测量和“远距离”观察相结合的方式，将极大地增强我们对太阳物理现象的理解。比如，当太阳发生一次大规模的日冕物质抛射时，“太阳轨道”可以记录下它离开太阳表面的最初景象，同时还能在太空中“迎面”遭遇这团物质，测量其成分、能量和磁场。这种“源头”与“过程”的同步观测，是理解这些剧烈太阳现象的“金钥匙”。
对“太阳轨道”的期待，无疑是将其定位为太阳物理学研究的“革命性”任务。首先，我们期待它能够帮助我们建立一个更完整的太阳模型。目前的太阳模型在很大程度上依赖于我们在地球轨道或较远距离上的观测数据，对于极地的了解相对欠缺。一旦“太阳轨道”提供了这些关键数据，科学家们就有可能修正和完善现有的太阳模型，使其更加准确地描述太阳内部的运作机制以及外部环境的变化。
更重要的是，我们期待“太阳轨道”能够帮助我们解开太阳风的起源之谜。科学家们普遍认为，太阳风并非均匀地从太阳表面吹出，而是有其特定的“源区”，特别是在太阳磁场力线张开的地方。但具体是哪些磁场结构、在哪个区域、以何种方式产生如此强大且持续的太阳风，一直是一个悬而未决的问题。“太阳轨道”通过近距离观测和对极地的特别关注，有望首次揭示太阳风的“出生地”和“生产线”，为我们理解整个太阳系的粒子和能量传输提供关键线索。
最后，对于我们生活在地球上的每个人来说，“太阳轨道”的任务也具有非常现实的意义。太阳活动的剧烈程度直接影响着地球的太空天气。强烈的太阳风暴，例如日冕物质抛射，可能干扰卫星通信、GPS导航，甚至对电网造成破坏。通过“太阳轨道”对太阳活动进行更准确的预测，我们能更好地预警和应对潜在的太空天气灾害，保护我们的关键基础设施，就像提前知晓一场暴风雨的来临，以便做好防范一样。可以说，“太阳轨道”不仅仅是一项纯粹的科学探索，它更是一项关乎我们现代社会生存和发展的“战略性”任务。我们期待它能为我们揭示太阳的深层秘密，并最终让我们与这颗恒星和谐共处。
网友意见
美国东部时间2月9日晚23:03（北京时间2月10日中午12:03），2020年的第一枚深空探测器发射升空。这次的目标，直指太阳。
这枚太阳探测器有个非常好记、朴素而又特别的名字，就叫Solar Orbiter——译成中文，称为“环日轨道器”。
起名困难症
对于付出的心血和成果，人们往往会起一个有寓意的名字。
之前的太阳探测器，都是怎么取名的呢？
第一枚太阳探测器，尤利西斯号，得名于献木马计攻入特洛伊的英雄。
上一枚太阳探测器，则是帕克号，得名于对太阳认识作出杰出贡献的天体物理学家尤金·帕克。
最著名太阳探测器可能是SOHO。别误会，不是说它跟大家一样宅在家里上班。这是“太阳与太阳风层探测器”（Solar and Heliospheric Observatory）的缩写。
这次的探测器，汇聚了欧洲和美国大量的智慧和汗水，是一枚里程碑式的探测器，理应起个好名字才对……
但是，有些时候，起名实在太难了！
起名不是很多人擅长的领域，绞尽脑汁也没思路。
就拿给孩子起名来说，各种语言、各个时期，都会涌现一批相似度极高的名字。
在航天领域，苏联的深空探测器就经常如此，如大名鼎鼎的月球X号、金星Y号、火星Z号系列，这些简单的名字曾经实现了深空探测领域人类众多的第一次。
美国的一些探测器则走向了另一个极端，甚至强行拼出OSIRIS-REx（即冥王号小行星探测器）这样的复杂名称，其全称足足有75个字母。
最终，这枚高达3米、重1.8吨的太阳探测器，被命名为环日轨道器。
如此直白的大名，也许意味着大家对它寄予了更多的期待和责任。
那是一条亮瞎与炙烤的天路哟
当你决定靠近太阳的时候，就是选择了一条环境极其恶劣的天路。
环日轨道器离太阳最近时，距离约为0.42亿公里，只有地球到太阳距离的1/4，比水星还要更靠近太阳。
在这个距离上，环日轨道器需要承受人造地球卫星13倍之多的太阳热量，需要忍受大约430℃的高温。这样的温度可以直接融化金属铅，绝大多数设备无法在如此高温下工作。
为了保护探测器，工程师设计了一面朝向太阳的热盾，这也是近距离探测太阳的关键所在。
这个隔热的盾牌由多层多种材料组成：
- 热盾最外层是可以承受500℃高温的绝热碳纤维材料；
- 中间是多达30层、共5cm厚的铝合金蜂窝结构，可以承受300℃的高温；
- 里侧则是10层1.5mm厚的钛合金，再三阻隔来自太阳的热浪。
这些材料组成的结构，共同守护环日轨道器的主体。
不过，在这面热盾上，工程师还特意开了一些小窗。
在环日轨道器携带的仪器中，只有一部分仪器是近距离感应或测量周边环境用的，可以安全地躲在热盾后的阴影区中工作。
还有一些，则是遥感太阳的仪器，热盾会阻挡这些仪器观测太阳的视线。
这些小型天窗，可以把一小部分来自太阳的信息送到仪器中，既能保证观测需要，又不至于会损坏仪器。
除了探测器主体，展开在外侧的太阳帆板是没有热盾保护的。
为了保护太阳帆板，在靠近太阳时，帆板会侧过来把边缘朝向太阳，从而减少炙烤。
而在远日点时，帆板则会调整角度，整个板面朝向太阳，最大程度地获取太阳能。
如此多管齐下，环日轨道器便练就了无惧炙热也不怕亮瞎的金刚不坏之身。
那还是一条百转千回的天路哟
回顾人类航天史，你会发现，绝大多数的深空探测器，都是前往地球轨道的外侧，深入水星轨道以内的寥寥无几。
第一枚太阳探测器，更是到了1990年才发射，此时人类的探测器已经抵达过远30倍距离的海王星了。
原因不仅仅是这条天路条件恶劣，还有靠近太阳的轨道难以驾驭。
因为，越靠近太阳，就像从越高的空中坠落一样，引力势能转变为动能，速度越来越快。
尽管使用了各种各样的减速策略，飞向太阳的探测器仍然成为了速度最快的一批人造物体。
速度最快的帕克号，最高时速可达到200公里/秒，相当于不到7秒的时间跑完京沪高铁的路程！而高速动车组需要4小时跑完，飞机也需要近两小时。
那么，如何让探测器安全抵达太阳附近呢？
答案是百转千回，慢慢靠近。
探测器不会坠毁式的直奔太阳，而是会一圈一圈地降低近日点。此外，在远日点附近，探测器一般还会借助地球或金星进行引力弹弓减速。
环日轨道器规划的引力弹弓减速达到了9次之多。
除了减速，这次的太阳探测任务还有一个目标：首次近距离观测太阳两极的情况。
为此，探测器每次变轨都会增加自己的黄道倾角，从0°的地球公转平面（黄道）上升到最高33°的倾角。
太阳探测姊妹花
尽管前程坎坷，但环日轨道器并不孤单。
就在不到2年前，即2018年8月，帕克号太阳探测器发射升空，将前所未有地接近太阳。如今，两枚探测器将结伴探索太阳。
两枚姊妹探测器可谓各有特色，优劣互补。
帕克号选择轻装上阵，只带了4种仪器，环日轨道器则携带了更多的仪器，多达10种。
帕克号没有携带近距离拍摄太阳的成像设备，而环日轨道器有望拍摄多种频段下超近距离的太阳图像。
帕克号将更加接近太阳，可以获得日冕层的数据，而环日轨道器将更全面地观测太阳。
此外，环日轨道器的轨道倾角更高，着重于观测太阳高纬度乃至极地地区的情况，并有望拍下人类历史上第一张太阳两极的照片。
太阳这颗离我们最近的恒星，蕴含着巨大的能量。自古以来，我们就知晓它对于地球和人类的重要性。
尽管我们与太阳朝夕相处（甚至这个词也受到了太阳的影响），但人类对太阳依旧知之甚少。
这些能量呵护了地球的生命，也正是这些能量，可以轻而易举地影响地球。
两枚探测器将前所未有地接近太阳，为我们揭开更多有关这颗恒星的奥秘。
只有更加了解太阳，才能了解我们所在的世界。
只有在了解太阳的脾气之后，我们才能更好的应对太阳变化对我们的影响。
愿环日轨道器此去太阳，一路平安！
亮点是“首次太阳极区的高分辨率成像”。
太阳轨道SolarOrbiter探测器是欧空局2012年启动的项目，是由欧空局领导并开发的太阳探测器，可以首次对于太阳的极区进行高分辨率的观测。
这是官网上的介绍：“近距离研究太阳，首次进行太阳极区的高分辨率观测，洞察日地联系。”
科学目标
如官网上说的一样，SolarOrbiter的主要科学任务是探测太阳极区，这是一个对于人类来说非常陌生的区域。对于太阳极区的详细研究可以让我们更加全面的认识太阳本身。
有以下问题是SolarOrbiter关心的：
- 太阳风等离子体和日冕中的磁场是在哪和如何产生的？
- 太阳上的瞬变过程如何影响日球层以及空间天气？
- 太阳是如何产生这些充满日球空间的高能粒子？
- 探索太阳内部的磁场活动是什么样的，以及这些磁场和日地空间以及近地空间的磁场的联系。
发射之后，7年的计划服役期之内SolarOrbiter将会和Parker Solar Probe（PSP） 帕克太阳探针探测器展开联合观测，对于太阳风和日冕加热问题提出新的见解。
仪器载荷
（https://www.space.com/solar-orbiter-mission-sun-poles.html）
SolarOrbiter的亮点是极区高分辨率成像，携带有以下成像设备：
- 极化和日震成像仪：可以测量磁场，提供光球磁场的高分辨率完整成像
- EUV高分辨率成像仪（EUI）：类似SDO/AIA，对太阳大气的不同高度进行成像
- EUV光谱成像仪（SPICE）：提供太阳光球和日冕的光谱成像
- X射线的光谱成像仪（STIX）：提供从4到150 keV的X射电成像
- 日冕仪（Metis）：提供同时的紫外线（121.6 nm）和日冕的偏振可见光成像
- 日球成像仪（SoloHI）：对太阳风中的准稳定和瞬变流动进行成像
热盾前面开的镜头窗背后就是这些精密的成像设备：
在非观测时间，这些镜头窗上有的镜头盖是盖上的保护精密观测设备不受极端环境影响。
除了成像设备还有用于太阳风测量的粒子探测器，以及磁场和射电辐射测量的仪器。
前身：Ulysses
上一个尝试对于极区进行探测的探测器是Ulysses 尤利西斯，也是欧空局开发的。
Ulysses 斯探测器：
Ulysses从1990年开始服役，到2009年6月退役，当时它的任务就是到高纬度去看看。
但是受限于当时的技术条件，所携带的载荷没能实现高分辨率的成像，只携带了射电探测和粒子探测仪器。
即便是这样，Ulysses也是第一个到太阳高纬度探测的仪器，给我们带来了宝贵的数据，验证了高纬度太阳风速比中低纬度要快很多这一事实。
可以理解为是Ulysses是SolarOribter的“探路者”。
发射
SolarOribter最新的计划发射是在 2020年2月10日04:03UT 也就是北京时间12:03。如果按照计划发射的话就是，正月里的大中午，就着饺子看发射。
不过这个发射还真的是一波三折，一推再推，一开始定的是2017年发射，在2015年的时候被推迟到2018年10月，然后又被推到2019年2月，然后又被推到2020年2月，也就是不久的马上。
希望这次不要再鸽了……
参考：
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