欧洲的一艘太空探测器即将发射，其使命正是我们从小被教导永远不要做的事情——直视太阳。
太阳光的强度会让大多数相机系统失明，无论是柔软的眼睛还是硬质的iPhone。但最新的太阳卫星的“眼睛”并非大多数相机系统。定于2月初发射的欧洲航天局（ESA）的太阳轨道探测器将与NASA的帕克太阳探测器联手，研究我们最近的恒星——太阳——神秘的太阳风和磁场。虽然它不会像它的探索伙伴那样近距离接触，但太阳轨道探测器将利用其独特的仪器组，对太阳进行前所未有的测量，包括备受期待的首次观测太阳两极——这是当前太阳观测站所缺乏的视角。
“（航天器）单独就能做好工作，但当我们将它们组合成这个系统天文台时，它们的威力会大大增强，”NASA日球物理学科学部主任Nicky Fox在周一的新闻发布会上说。“我们很高兴欢迎太阳轨道探测器加入我们的舰队。”
经过几年的延误，欧洲航天局（ESA）已将太阳轨道探测器送达佛罗里达州的肯尼迪航天中心，NASA正在为它做准备，预计最早将于2月7日发射。进入太空后，它将于5月开始初步数据收集，并与NASA的帕克太阳探测器协调测量，届时帕克太阳探测器将第五次近距离接近太阳。耗资15亿美元的太阳轨道探测器随后将进行为期一年的旅程——绕太阳、金星和地球飞行以进入预定位置——之后才能在2021年11月开始全面的科学运行。
虽然轨道探测器的技能与帕克探测器不同，而且它的目的地是不同的太阳区域，但这两个探测器都代表着互补的努力，以揭开同一个核心谜团：一个在我们太阳系中心的旋转恒星，它向外抛射带电粒子流，这些粒子流干扰我们的通信系统，但同时又保护我们免受星际空间危险的银河射线。日球物理学家知道，太阳不断变化的磁场在将这些粒子推出去的过程中起着作用，但还无法预测这些保护性的微风何时会变成破坏性的狂风。
太阳轨道探测器将使用两套仪器来研究太阳。第一套是所谓的“就地”仪器，装在一个12英尺长的杆上，将直接测量周围的微风，就像用湿手指探空气一样。除了一个能检测质子和电子组成的太阳风中重金属痕迹的新型工具外，这套仪器在很大程度上复制了帕克探测器的感知能力。这种冗余对研究人员来说是个福音，他们将能够比较太阳附近两个点之间的太阳风（从太阳向各个方向流出）。这与气象学家在地球上使用的天气站数量相比，数量很少，但比只有一个要好得多。
第二套仪器将在未来七年任务的演变中，越来越凸显出轨道探测器的独特性。与帕克探测器不同，它配备了六种遥感仪器——望远镜，将从X射线到可见光等各种光谱的太阳表面进行观测。
当这个新的轨道探测器于2021年“睁开眼睛”后，它最终将从距离太阳仅2600万英里的地方拍摄有史以来最接近的恒星图像。这大约是地球到太阳距离的四分之一，并且位于水星轨道之内。帕克探测器已经进行过更近距离的接近，但它没有能够直视灼热天体的相机——它专注于采样内部的风。太阳轨道探测器的向日望远镜安全地安装在航天器内部，隐藏在隔热罩后面。届时，观测窗口只会稍微打开，让阳光足以拍摄照片。
研究人员希望，通过这两套仪器，太阳轨道探测器能帮助他们追溯太阳风的来源。“[它将]理想情况下首次提供太阳风的完整观测，从识别其在太阳上的来源开始，然后测量其在流出太阳大气层并到达和经过我们的航天器时所有性质，”太阳轨道探测器ESA项目副科学家Yannis Zouganelis说。
随着时间的推移，轨道探测器将利用与金星的进一步相遇，将其轨道从地球和其他行星围绕太阳赤道的轨道平面中倾斜出去。达到一个倾斜33度的轨道——如果它绕地球进行类似的飞行，将使其到达北非或德克萨斯州达拉斯的高度——它将拍摄到太阳南北极的第一个照片。在这里，模拟预测那些黑暗、巨大的空洞（在紫外线下可见）会喷射出大量的风。目前从赤道轨道拍摄的图像只能捕捉到这些看不见的区域的边缘，一些科学家怀疑这些区域可能预示着未来几年太阳活动的强度。
这种独特的视角还将帮助研究人员获得极地及其他地区磁场的完整三维图像。其他天文台能够测量磁场强度并估计其方向，但在地球上进行测量就像“闭上一只眼估算深度”一样。“我们对太阳风和日冕物质抛射的模型的关键在于正确地获得太阳的磁场，”该任务前NASA项目科学家Chris Cyr说。“到目前为止，我们已经做了很多假设，这给了我们一个机会去验证一下。”
太阳风的谜团已经持续了几十年，但随着太阳轨道探测器和帕克太阳探测器的加入，一些答案可能终于即将揭晓。“这是太阳物理学的一个黄金时代，”Fox说。“我们不得不长时间等待技术成熟。”
