佛羅里達州卡納維拉爾角 — 歐洲建造的太陽軌道器航天器已正式踏上前往太陽的征程。
這艘 3,790 磅（1,800 公斤）的航天器搭載聯合發射聯盟 (ULA) 宇宙神 V 型火箭升空，於週日（2 月 9 日）美國東部標準時間晚上 11:03（格林威治標準時間 2 月 10 日 0403）在卡納維拉爾角空軍基地 41 號航天發射綜合體的發射臺上騰空而起。這枚經驗豐富的運載火箭採用獨特的配置，配備 13 英尺寬（4 米）的整流罩和一個固體火箭助推器。
太陽軌道器按計劃在升空 53 分鐘後與火箭分離。幾分鐘後，任務團隊與航天器建立了通訊。因此，聯合發射聯盟今年的首次發射似乎進展順利。
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太陽軌道器是歐洲航天局 (ESA) 和美國國家航空航天局的合作專案。預計該任務將返回前所未有的資料和影像，以及我們首次看到的太陽極地區域，以及其背後的團隊感到非常興奮。
歐洲航天局科學主管 Günther Hasinger 在接受 Space.com 採訪時表示：“每次發射東西時，都非常令人興奮。”“當您看到火箭的光芒，然後當聲波衝擊您時，才是最大的安慰。”
他補充說：“這項任務是一筆寶貴的財富，對科學至關重要，我們都希望它進展順利。”
科學家們早在 1999 年就首次提出了這項任務。歐洲航天局官員最初計劃在 2008 年至 2013 年之間的某個時間發射該任務。然而，技術困難和一些任務調整最終將發射推遲到 2020 年。
歐洲航天局太陽軌道器專案經理 César García 表示：“航天器的熱保護系統一直是[少數]挑戰之一。”
多年來，技術發展使團隊能夠更好地保護航天器及其超靈敏儀器。為了保持涼爽，該航天器配備了一個 324 磅（150 公斤）的隔熱罩，該隔熱罩旨在承受高達 970 華氏度（520 攝氏度）的溫度，Hasinger 說。
他說：“太陽軌道器將進入這個區域，那裡的溫度大約像比薩烤箱一樣高。”“它有一個非常複雜的熱遮蔽罩，可以保護它免受陽光照射，這些小小的窺視孔在我們想觀察太陽時會開啟，但隨後會關閉，因為儀器非常靈敏。”
隔熱罩類似於三明治，由多層鈦箔製成。而這種箔（以及航天器的某些部件）塗有一種名為 SolarBlack 的特殊材料，這種材料是為太陽軌道器建立的。這種塗層由磷酸鈣（與人體骨骼相同的材料）製成，也已用於幫助假肢與人體骨骼結合，從而降低排異反應的可能性。
這種覆蓋航天器大部分割槽域的骨基塗層具有穩定的熱效能，導電性，並且在任務過程中不會脫落。García 說，白色是航天器塗層的典型顏色選擇，因為它能非常好地反射太陽光線。不幸的是，它有一個主要的缺點：白色著色會隨著時間的推移而變暗，因為它暴露在紫外線輻射下。這會顯著改變航天器的熱效能，並可能對其儀器產生不利影響。
該團隊非正式地將太陽軌道器稱為“黑鳥”，以致敬其特殊的熱保護系統。
另一個挑戰是確保車載儀器不會干擾航天器將要進行的磁場測量。潔淨度是另一個挑戰，García 說。
他告訴 Space.com，這些儀器對分子汙染很敏感，任何型別的殘留物、灰塵顆粒或散落的頭髮都可能給這些儀器預期的科學成果帶來災難。García 還解釋說，航天器對水蒸氣也很敏感。事實上，該航天器的靈敏望遠鏡在一段時間內不會開啟，以便發射過程中形成的任何殘留水蒸氣都會蒸發掉。
在週五（2 月 7 日）的發射前新聞釋出會上，García 說，航天器的清潔度高於儀器按預期執行所需的水平。“這是有史以來發射的最乾淨的航天器，”他告訴 Space.com。
歐洲航天局正在領導太陽軌道器任務，美國國家航空航天局為運載火箭和 10 件車載儀器中的一件付費。美國國家航空航天局對該任務的資金貢獻總額約為 3.86 億美元，歐洲航天局貢獻了 8.77 億美元，總成本約為 15 億美元。（García 告訴 Space.com，參與的研究機構和大學不需要披露每個單獨儀器的成本。）
太陽軌道器旨在近距離研究太陽。它的主要目標是回答以下問題：太陽如何建立和控制太陽圈——環繞我們太陽系的巨大保護泡泡——以及為什麼這個泡泡會隨著時間推移而變化？
科學家們認為，回答這個問題的關鍵在於太陽的極地區域。太陽軌道器將是第一個對這個神秘區域進行成像的航天器。“我們相信這個區域掌握著解開太陽活動週期謎團的關鍵，”歐洲航天局太陽軌道器專案科學家丹尼爾·穆勒告訴 Space.com。
他補充說：“太陽的磁場導致了我們看到的所有影響。”任務團隊成員表示，太陽軌道器將以前所未有的細節將太陽上正在發生的事情與太陽圈中正在發生的事情聯絡起來。
德國馬克斯·普朗克太陽系研究所所長薩米·索蘭基告訴 Space.com，該探測器的測量將有助於建立太陽上發生的事情與我們在近地環境中觀察到的事物之間的因果關係。
索蘭基在談到美國國家航空航天局於 2018 年 8 月發射的破紀錄探測器時說：“這是對帕克太陽探測器的絕妙補充，帕克太陽探測器可以進行原位測量，但無法看到全貌。”
對太陽兩極的首次良好觀測要到 2025 年才會出現，屆時太陽軌道器將達到高於黃道平面 17 度的軌道——地球和其餘行星繞軌道執行的平面。航天器將透過金星的引力輔助飛掠來實現這個有利位置，這將提高其傾角。
太陽軌道器最陡峭的視點，即高於黃道 33 度，要到 2029 年才會出現，屆時航天器將進入預期的擴充套件任務（該任務將於 2026 年 12 月開始）。該角度將提供太陽極地區域的最佳影像，儘管在整個任務期間，航天器將傳回有關這些前所未見的區域的前所未有的資料。
但就目前而言，太陽軌道器將駛向太陽，在前往近距離研究我們的恆星的途中完成幾次金星飛掠。初步科學測量預計最早將於 5 月進行，完整的科學操作將於 2021 年 11 月在航天器的成像儀上線時開始。
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