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近距離接觸!NASA即將發射帕克太陽能探測器 將在日冕中穿行

原標題:近距離接觸!NASA即將發射帕克太陽能探測器 將在日冕中穿行


美國國家航空航天局(NASA)正準備發射一顆比其他任何航天器都更接近太陽的探測器,忍受著惡劣的高溫,同時快速在日冕中穿行,研究產生太陽風的恆星大氣的最外層。


帕克(Parker)太陽能探測器是一艘小型汽車大小的機器人宇宙飛船,計劃於8月6日從佛羅里達州卡納維拉爾角發射,將進行一項為時7年的任務。

它將飛到離太陽表面380萬英里(610萬公里)的日冕上,比任何其他航天器都近7倍。



圖:探測器正在進行光條測試。


(圖源:路透社)

「在你從未去過的地方進行調查是一種雄心勃勃的舉動。要把它送到如此惡劣的環境中是非常有野心的。」


約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的項目科學家Nicola Fox在周五的新聞發布會上說。


此前最接近太陽的距離是一顆名為「太陽神2號」的探測器,該探測器在1976年發射,其離太陽的距離為2700萬英里(4300萬公里)。


相比之下,地球與太陽的平均距離是9300萬英里(1.5億公里)。


日冕產生了太陽風,這是一種連續的帶電粒子流,貫穿太陽系。不可預測的太陽風在我們星球的磁場中引起擾動,並可能破壞地球上的通信技術。


專家們希望它能提供關於恆星的生命和毀滅性的太陽耀斑的重要信息。


美國國家航空航天局(NASA)希望這些發現將使科學家能夠預測地球空間環境的變化。


NASA的馬里蘭州戈達德航天飛行中心(Goddard space Flight Center)的太陽科學家亞歷克斯·楊(Alex Young)在美國宇航局帕克太陽能探測器的預覽發布會上發言。


他說,能夠預測太空天氣對我們來說至關重要,就像我們預測地球上的天氣一樣。

「在這些太空天氣事件中最極端的情況下,它實際上會影響我們地球上的電網。」


這個項目耗資15億美元,是美國宇航局的「與星同在(Living With a Star)」計劃中的第一個主要任務。該計劃旨在了解太陽變化的原因以及對地球的影響。


帕克探測器使用了革命性的隔熱罩,能夠讓探測器「觸摸太陽」。


這個八英尺直徑的隔熱罩將保護它投射在飛船上的陰影里的一切東西。

日冕是太陽大氣層中溫度極其之高的一個區域,物質溫度超過了百萬華氏度。


在帕克太陽能探測器最接近太陽的地方,隔熱罩的溫度將達到近2500華氏度,但航天器及其儀器將保持在大約85華氏度的相對舒適的溫度。


隔熱板是由兩組過熱化的碳-碳複合材料製成,夾在一個輕4.5英寸厚的碳泡沫堆芯上。


隔熱罩面向太陽的一面還噴塗了一層特製的白色塗層,以儘可能多地反射太陽的能量。


隔熱罩本身的重量只有160磅——在地球上,泡沫核心裡97%是空氣。


因為帕克太陽能探測器的速度非常快——以每小時43萬英里的速度接近太陽,速度足以在一秒鐘內從費城飛到華盛頓特區。


隔熱罩和航天器必須重量很輕,才能到達所需的軌道。


探測器將在近7年的時間裡使用7次金星飛越(Venus flybys),穩步減少圍繞太陽的軌道,使用設計好的儀器來測繪太陽風的圖像,並研究電場和磁場、冠狀等離子體和高能粒子。


藉助金星的引力,探測器可以輕微改變軌道。


NASA的目標是收集關於高磁化日冕內部活動的數據。


這個以美國太陽天體物理學家尤金·紐曼·帕克命名的探測器將不得不在高溫和輻射條件下生存。


此前,1990年10月6日,美國發現號太空梭將尤利西斯號探測器送入太空,這是美國宇航局(NASA)與歐洲航天局(ESA)耗資2.5億美元聯合研製的一顆太陽探測器。


但根據2018年2月的報道,尤利西斯號太陽探測器在服役17年後即將無法繼續工作。


科學家幾個月前發現由於探測器運轉軌道出現偏差,逐漸遠離太陽,探測器上的鈈燃料開始凍結,且熱電發生器溫度過低,無法產生足夠的能量。


2008年1月,科學家們試圖關閉探測器上的無線電發射器,以節省能量給發生器加溫。但這一嘗試沒有成功,無線電發射器也沒能再次啟動。


尤利西斯號探測器在過去17年中曾三次到達太陽的南北極地區進行觀測,在1996年5月1日還穿越了百武彗星的尾巴,分析了它的化學成分,發現其尾巴的長度至少有3.8天文單位。


尤利西斯號探測器還對太陽極區的冕洞進行了觀測,探測到了高緯度的輻射暴,這是人們未曾預料到的新發現。


據報道,歐洲航天局的專家稱,無線電發射器可能很快就會完全癱瘓。

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