Solar Orbiter kommer att kretsa kring vår närmaste stjärna, solen, observera det på nära håll. Den kommer att ta de första direkta bilderna någonsin av sina stolpar, samtidigt som man studerar den inre heliosfären – det bubbelliknande området runt solen som skapas av strömmen av energiska, laddade partiklar som frigörs i solvinden.

Närmast, Solar Orbiter kommer att komma inom cirka 42 miljoner km från solen:närmare än den brända planeten Merkurius, drygt en fjärdedel av det genomsnittliga avståndet mellan jorden och solen, och närmare än någon europeisk rymdfarkost i historien.

För att få den in i denna unika omloppsbana i mitten av solsystemet, kanter nära solens poler istället för att kretsa i ett "platt" plan, som planeterna, team vid mission control i Darmstadt, Tyskland, har planerat en intrikat väg.

Solar Orbiter ska lanseras från Cape Canaveral, Florida, på en Atlas V 411-raket som levererades av NASA i början av februari. När den väl har separerat från bärraketen, en 22-minuters automatisk aktiveringssekvens äger rum, efter vilken tidpunkt kontrollteamet tar över tyglarna för Launch and Early Orbit Phase (LEOP).

Dessa tidiga ögonblick i ett uppdrags liv är avgörande. Det är nu som rymdfarkosten vaknar, utökar sina solpaneler och team på marken kontrollerar dess hälsa efter uppskjutningen.

Elements of Solar Orbiters vetenskapsinstrument är placerade längs en 4,4 meter lång bom, " som håller dem borta från rymdfarkostens huvudkropp och eventuella störningar. Denna bom bör sättas in innan vissa kemiska propeller avfyras, som har potential att förorena instrumenten under manövrar.

När Solar Orbiters system och instrument är igång, den går in i "kryssningsfasen, " som kommer att pågå till november 2021. Under denna tid, den kommer att utföra två gravitationsmanövrar runt Venus och en runt jorden för att ändra rymdfarkostens bana, styr den mot de innersta delarna av solsystemet.

Det första nära solpasset kommer att äga rum i slutet av mars 2022 på ungefär en tredjedel av avståndet mellan jorden och solen. Vid denna tidpunkt, rymdfarkosten kommer att vara i en elliptisk bana som initialt tar 180 dagar att färdigställa, närmar sig solen var sjätte månad.

En bana med utsikt

Solar Orbiters väg kommer att se den resa ut ur "ekliptikans plan." Så, istället för att kretsa i samma platta plan runt solen som planeterna, månar och mindre kroppar i solsystemet, det kommer att "hoppa" upp från solens ekvator, ger utsikt över solens polarområden som aldrig har setts förut.

Att göra detta, Solar Orbiter kommer inte att färdas i en "fast" bana. Istället, rymdfarkosten kommer att följa en ständigt föränderlig elliptisk bana som ständigt kommer att lutas och klämmas, kantar den högre och högre och närmare solens poler.

Som sådan, rymdfarkostens bana har valts ut för att vara "i resonans" med Venus, vilket innebär att den kommer att återvända till planetens närhet varannan omlopp och kan återigen använda planetens gravitation för att ändra eller luta sin bana.

Medan Solar Orbiter initialt kretsar i samma "platta" plan som planeterna i solsystemet, varje möte med Venus kommer att öka dess lutning. Detta betyder att varje gång Solar Orbiter möter solen, det kommer att se på det från ett annat perspektiv.

I slutet av 2021, rymdfarkosten kommer att nå sin första nominella bana för vetenskap, som beräknas pågå i fyra år. Under denna tid, Solar Orbiter kommer att nå 17° graders lutning, låter rymdfarkosten ta högupplösta bilder av solens poler, för första gången.

Under den föreslagna utökade uppdragsfasen, Solar Orbiter skulle lyfta till en bana med ännu högre lutning. Vid 33° över solens ekvator, polarområdena skulle komma ännu mer direkt till synen.

Data som samlas in av Solar Orbiter kommer att lagras på rymdfarkosten, sedan strålade (eller, 'nedlänkad') till jorden under åtta timmars kommunikationsfönster, via den 35 m långa markstationen Malargüe i Argentina.

Andra Estrack-stationer som New Norcia i Australien och Cebreros i Spanien kommer att fungera som backup.

Hantera värmen

Att överleva att komma så nära och personlig med vår stjärna, upplever en maximal temperatur på 520 grader Celsius och tar emot en störtflod av intensiv strålning, Solar Orbiters huvudkropp och vitala instrument kommer att skyddas av en värmesköld av titan som alltid kommer att vara vänd mot solen.

Även rymdfarkostens solpaneler, designad för att ta in energi från solen, kommer att behöva skyddas. När Solar Orbiter kantar sig närmare den gigantiska bollen av värme och strålning, dess paneler – sticker ut på vardera sidan av rymdfarkosten, för att få den till 18,9 m tvärs över—måste luta bort från solen, begränsa mängden ljus de tar in för att säkerställa att de inte överhettas.