欧空局太阳轨道飞行器的艺术想象图。 ESA/ATG 媒体实验室
太阳是距离我们最近的恒星，但仍有许多未知之处。其中一些谜团包括恒星本身内部的复杂过程，而另一些谜团相比之下几乎是平庸的，但同样重要。例如，人类从未见过太阳两极的样子。
由于欧洲航天局的太阳轨道飞行器与美国宇航局合作。该任务将于本周从美国宇航局位于卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心发射。太阳轨道飞行器将研究太阳和内部日光层的内部结构，内部日光层是由构成太阳风的带电粒子产生的气泡。通过将数据与模型相结合，太阳科学家希望更好地了解我们恒星中存在的元素类型。
“我认为最令人兴奋的事情是我们将看到太阳的两极，这是以前从未见过的，”太阳轨道飞行器的三名仪器操作科学家之一戴维·威廉姆斯博士告诉 IFLScience。 “从更科学的角度来看，对我来说最令人兴奋的事情是我们将能够追踪太阳风中物质的成分和起源。”
“我们总是有一些想法‘也许它来自那里，也许不是来自那里’，但有了太阳轨道飞行器我们就会知道。我们拥有化学指纹技术，可以检测不同化学元素的平衡。那么有多少碳、氧、氦等等。我们有一架望远镜可以看到太阳每一部分的化学成分。我们已经掌握了找出太阳风“气味”的所需材料！”
该任务定于美国东部时间 2 月 9 日星期日 23:03（格林尼治标准时间 2 月 10 日星期一 04:03）发射。一旦航天器与 NASA 提供的 Atlas V 411 火箭安全分离，它将开始 22 分钟的激活序列，部署太阳能电池阵列和关键仪器。
这项由 10 台仪器组成的科学任务不会立即开始，而是在 2021 年底开始。当飞船驶向太阳时，它将进行两次绕金星的重力辅助机动和一次绕地球的重力辅助机动。这将使太阳轨道飞行器处于距恒星 4200 万公里（2600 万英里）的椭圆轨道上。
为了最终对两极进行成像，航天器需要被“提升”到黄道（行星轨道所在的平面）上方。这可以再次利用金星的引力。该飞船的轨道与金星共振，因此每隔几圈它就会靠近金星。当航天器经过金星附近时，它可以利用金星的引力通过燃烧燃料来改变其轨道。这将用于将太阳轨道飞行器提升到更倾斜的轨道上，相对于黄道的倾斜角可能高达 33 度。虽然这令人兴奋，但它还需要大量的长期规划，以确保探测器始终在正确的时间出现在正确的地点。
“这真的就像一次行星相遇任务。但这一次，‘行星’是太阳系中最大的天体，即太阳，”威廉姆斯博士解释道。
太阳轨道飞行器任务将通过与美国宇航局帕克太阳探测器，反之亦然。这两项任务已经酝酿了很长时间。威廉姆斯博士喜欢将它们视为兄弟姐妹，尽管它们的焦点和与太阳的距离会有所不同。帕克距离我们不到 690 万公里（430 万英里）。
“因为[帕克]离太阳很近，所以它绕太阳旋转的速度相当快。这意味着每年都会有很多次这两个航天器位于来自太阳的同一条等离子体流上。帕克可以测量上游的太阳风，我们可以测量下游的太阳风，以确定太阳风是否平稳地向上游流动，还是像宇宙急流一样更加湍急，”威廉姆斯博士解释了未来的工作。
“当你启动你的任务时，你会发现各种你认为自然界中不存在的东西。破解这些谜团将会非常有趣，尤其是有一个兄弟任务从更深入的太阳系探索同样的想法。”
天文学家迫不及待地等待太阳轨道飞行器对湍流的太阳表面、莫名其妙的热日冕以及太阳风的变化进行新的详细观测。它的名义任务期限为七年，团队希望能再延长三年。
