太陽軌道飛行器：能給烈日拍高清照片的超級照相機
中國古時有「后羿射日」、「嫦娥奔月」的傳說，今天，地球上的人類已多次發射探測器「奔日」，最新發射的歐洲「太陽軌道飛行器」（Solar Orbiter）更朝著近觀太陽南北兩極的目標前進。
SolO需時近兩年飛往太陽附近軌道。 「太陽軌道飛行器」 由歐洲空間局（ESA，又譯歐洲航天局或歐洲太空總署）牽頭研發，再交由美國國家航空航天局（NASA，又譯美國宇航局或美國太空總署）發射。 飛行器於美國東部時間星期天（2月9日）深夜從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地順利升空，整項任務為期七年，其中從地球飛往太陽需時約兩年，預計在2021年11月到達執行任務位置。 科學家預期，耗資15億歐元（16億美元；114億元人民幣）的「太陽軌道飛行器」為人類發回前所未見的太陽高清照片與視頻，但其意義不僅僅是一台高清照相機。BBC科學事務記者喬納森·阿莫斯（Jonathan Amos）指出，研究人員還希望從中加深了解這顆恆星的動態特性。 「太陽軌道飛行器」將嘗試窺看太陽南、北極等地的高清面貌。 太陽軌道飛行器有何獨特之處？ 簡稱「單飛」（SolO）的「太陽軌道飛行器」配備了六台成像儀與四組原位測試儀器（in-situ instruments），將在一條距離太陽表面4200萬公里的軌道上圍繞太陽運行，比水星更貼近太陽。水星的氣溫本來已經極其熾熱。 因此，飛行器得在一個大型鈦罩的保護下工作，儀器透過窺視孔拍照或採樣完畢後，窺視孔必須關上，否則機器恐會溶化。 歐洲航空業巨頭空中客車旗下的空客國防與航天公司（Airbus Defence and Space）承建「太陽軌道飛行器」。項目工程師米歇爾·斯普雷克博士（Dr Michelle Sprake）向BBC介紹說：「為了確保這飛船能承受高達600攝氏度的高溫，我們開發了一系列的嶄新技術。」 「我們還用上了烤過的動物骨頭來製造塗層，來確保飛船不會過熱。」 太陽軌道飛行器在月色下踏上征途。 關於太陽 太陽軌道飛行器除了要拍照，還要做什麼？ 太陽不時噴射出數以十億噸計的物質，稱為「太陽風」（solar wind），會干擾磁場，影響到地球上的活動。如果「太陽風」太強，來到地球就會形成「太陽風暴」（solar storm或geomagnetic storm），妨礙人造衛星與無線電通信運作，甚至導致供電網絡斷路。 太陽軌道飛行器上的原位測試儀器將採樣太陽噴射出來的電漿體（plasma，又稱等離子體）與磁場。研究人員希望，這項任務能協助改善對太陽風暴的預測。 倫敦帝國理工學院（Imperial College London）物理學家蒂姆·霍伯裏教授（Prof Tim Horbury）為飛行器上的磁力儀（磁強計）擔任課題組長。他說：「太陽軌道飛行器研究的就是太陽表面在發生什麼事情，還有太空在發生什麼事情。」 「我們得走近太陽，找出個源頭，測量從那跑出來的粒子與磁場。就是這樣的研究組合，加上其獨特運行軌道，讓太陽軌道飛行器能強有力的調研太陽是如何運轉，太陽是怎樣影響太陽系。」 而這獨特的軌道有望讓SolO脫離黃道面, 即太陽繞地球旋轉的軌道平面，俯瞰太陽的北極與南極。 工程人員花費八年時間建成SolO飛船。 倫敦大學學院（University College London）空間與氣候物理學系教授露西·葛琳（Prof Lucie Green）對BBC指出：「我們還不掌握為什麼太陽活動存在著11年的興衰週期，我們受到一些觀測短缺阻礙，無法確定哪些既有理論是正確的，而這觀測短缺正是對太陽南北兩極的觀測。」 研究人員到底預期能看到什麼，他們也說不清，但SolO預計將能探測到太陽活動快將出現變化的徵兆。 歐洲空間局「太陽軌道飛行器」項目科學家丹尼爾·穆勒博士（Dr Daniel Müller）推測：「我們相信能在下一個週期展開之初，從極地看到端倪，而這端倪將是磁場的聚集。」 科學界近期還將開展哪些「探日」項目？ 高清的震撼 太陽表面原來是這樣的 BBC科學事務記者阿莫斯形容，2020年代將是太陽物理學取得長足進展的黃金時代。 2018年8月，美國宇航局發射了「派克太陽探測器」（Parker Solar Probe），SolO可謂追隨著派克號的步伐「奔日」。這兩台探測器的任務目標以至於裝備都有相似之處，不過身型略小的派克號將比SolO走得更前，飛行至距離太陽表面620萬公里處，穿越太陽的外大氣層，探測並追蹤日冕（corona）的能量流動。 而就在2019年12月，坐落於美國夏威夷茂宜島的井上健太陽望遠鏡（Daniel Ken Inouye Solar Telescope; DKIST）正式「開光」（first light）。這台4米口徑的望遠鏡能看到並拍攝太陽表面最小直徑30公里的範圍，2020年1月發佈的「開光」影像就精細記錄了電漿體在太陽表面沸騰的情景。 歐洲空間局科學總監岡瑟·哈辛格教授（Prof Günther Hasinger）說：「SolO就像是個研究內太陽系任務的家族成員。我就當這是一個交響樂團，每一件樂器都在響著不同的音調，但它們共同吹奏著一曲太陽協奏曲。」 SolO飛船要打開隔熱罩上的窺視孔才能拍攝，但工作結束後要關上，否則陽光足以讓飛船上的鏡頭溶化。 您可以關注喬納森·阿莫斯的Twitter：@BBCAmos