この新しい太陽探査機は太陽の最も秘密の場所のいくつかを覗き見ることになる

ヨーロッパの宇宙探査機は、子供たちが絶対にしてはいけないと教わること、つまり太陽を直接見るという行為をまさに行うという特別なミッションを帯びて、まもなく打ち上げられる予定だ。

太陽の光の強さは、柔らかい目であろうと硬い iPhone であろうと、ほとんどのカメラ システムを盲目にします。しかし、最新の太陽衛星の目は、ほとんどのカメラ システムではありません。2 月初旬に打ち上げが予定されている欧州宇宙機関のソーラー オービターは、NASA のパーカー ソーラー プローブとタッグを組んで、最も近い恒星の謎めいた太陽風と磁場を調査します。探査のパートナーほど焼けつくような接近はしませんが、ソーラー オービターは独自の機器セットを使用して、現在の太陽観測所にはない、待望の太陽の極の初観測を含む、前例のない恒星の測定を行います。

「（探査機は）単独でも良い仕事をするが、このシステム観測装置にまとめると、はるかに強力になる」と、NASA太陽物理学科学部門のニッキー・フォックス部長は月曜日の記者会見で述べた。「ソーラー・オービターを我々の宇宙船群に迎え入れることができて興奮している」

数年の遅れを経て、欧州宇宙機関（ESA）はソーラー・オービターをフロリダのケネディ宇宙センターに搬入し、NASAは2月7日にも打ち上げられるよう準備を進めている。宇宙に到着すると、5月に予備データ収集を開始し、NASAのパーカー・ソーラー・プローブが太陽に5度目の接近をする際に測定を調整する。15億ドルのソーラー・オービターはその後、太陽、金星、地球の周りを旋回して所定の位置に到達する1年間の旅に臨み、2021年11月に本格的な科学観測を開始する。

探査機はパーカーとは技術が異なり、別の太陽領域に向かっているが、両探査機は、同じ中心的な謎を解明する補完的な試みである。太陽系の中心には渦巻く恒星があり、通信システムに支障をきたす荷電粒子を外向きに吹き飛ばしているが、同時に、星間空間の危険な銀河線から私たちを守ってくれている。太陽物理学者は、絶えず変化する太陽の磁場がこれらの粒子を押し出す役割を果たしていることを認識しているが、これらの保護的な風がいつ破壊的な強風に変わるかはまだ予測できない。

ソーラー・オービターは、2 組の機器を使って太陽を研究する。1 つ目は、12 フィートの棒に取り付けられた 4 つのいわゆる「現場」機器のセットで、湿らせた指を空中に突き立てて行うのと同じように、その周囲の風を直接測定する。陽子と電子をベースとする太陽風に含まれる重金属の痕跡を検出できる 1 つの新しいツールを除けば、このセットはパーカーの感覚をほぼ再現している。この冗長性は研究者にとって恩恵となるだろう。研究者はまもなく、太陽からあらゆる方向に吹き出す太陽風を、太陽に比較的近い 2 地点で比較できるようになるからだ。これは、気象学者が地球上で使用する気象観測所の数からは程遠いが、1 つだけの場合よりは大きな進歩である。

2 つ目の機器セットは、今後 7 年間でミッションが進化するにつれて、この探査機をますます際立たせることになるだろう。パーカーと異なり、この探査機には 6 つのリモートセンシング機器、つまり X 線から可視光線まであらゆる方法で太陽の表面を観測する望遠鏡が搭載されている。

この新しい探査機が2021年に始動すると、最終的にはわずか2600万マイルの距離から、これまでで最も星に接近した画像を撮影することになる。これは地球と太陽の距離の約4分の1で、水星の軌道の内側にあたる。パーカーはすでにさらに接近しているが、燃え盛る球体を直接観察できるカメラは搭載しておらず、代わりに内部の風をサンプリングすることに重点を置いている。ソーラー・オービターの太陽に面した望遠鏡は、探査機の内部に安全に収まっており、耐熱シールドの後ろに隠れている。その時が来れば、観察ポートが開き、写真を撮るのに必要な太陽光がちょうど入る程度になる。

研究者たちは、この 2 組の機器により、ソーラー オービターが太陽風の起源を太陽表面までさかのぼって追跡するのに役立つことを期待している。「理想的には、太陽風の源を太陽上で特定することから始めて、太陽の大気圏外に流れ、宇宙船に到達して通過する太陽風のすべての特性を測定することで、初めて太陽風の完全な観測を初めて提供することになるだろう」と、ESA のソーラー オービター副プロジェクト科学者、ヤニス ズガネリス氏は述べた。

探査機は、時間の経過とともに、金星とのさらなる遭遇を利用して、地球や他の惑星が太陽の赤道の周りを周回する軌道面から自身の軌道を外す。33度の傾斜軌道に到達すると（地球の周りを同様に周回すると、北アフリカやテキサス州ダラスと同じくらいの高さになる）、太陽の北極と南極の最初の写真を撮ることになる。シミュレーションでは、ここでは、暗くぽっかりと開いた穴（紫外線で見える）が大量の風を吹き出すと予測されている。赤道の周りの軌道から撮影された現在の画像は、これらの目に見えない領域の端を捉えているだけであり、一部の科学者は、これが数年後の太陽活動の激しさを予言するのではないかと疑っている。

このユニークな視点は、研究者が極地やその他の場所での磁場の完全な3次元画像を得るのにも役立つ。他の観測所は磁場の強さを測定し、それがどの方向を向いているかを推定することはできたが、地球にとどまったままそれをやろうとするのは、片目を閉じて深さを推定するのと同じようなものだ。「太陽風とコロナ質量放出のモデルは、太陽の磁場を正確に測定する上で決定的に重なり合っています」と、このミッションの元NASAプロジェクト科学者であるクリス・サイア氏は述べた。「これまで多くの仮定を立ててきましたが、これはそれを検証する機会となります。」

太陽風の謎は数十年も解決されていないが、ソーラー・オービターとパーカー・ソーラー・プローブの調査により、ついに答えが見つかるかもしれない。「今は太陽物理学の黄金時代です」とフォックス氏は言う。「技術が整うまで長い間待たなければなりませんでした。」