原標(biāo)題:前沿 | 人類已經(jīng)牛到可以上天“摸”太陽了嗎?!
“5、4、3、2、1、0,起飛!”
美國東部時(shí)間12日3時(shí)31分(北京時(shí)間12日15時(shí)31分),美國佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地,“德爾塔4”重型運(yùn)載火箭騰空而起,載著一個(gè)名為“帕克”的探測器飛向太空。
“帕克”的目的地是太陽。
未來7年內(nèi),它將環(huán)繞太陽飛行24圈,7次飛掠金星,并在金星引力的幫助下調(diào)整軌道逐漸逼近太陽,最終抵達(dá)距離太陽表面約610萬千米的地方。
這將是有史以來人類航天器最靠近太陽的一次,已經(jīng)進(jìn)入日冕層內(nèi)。如果順利,“帕克”將成為人類首個(gè)穿越日冕,“觸摸”太陽的探測器。
“太陽日冕是太陽系中最后一批尚未有航天器造訪過的地方之一,”“帕克”探測器項(xiàng)目科學(xué)家亞當(dāng)·紹博說,“它給我一種探險(xiǎn)家的興奮感。”
此前,人類距離太陽最近的一次飛行任務(wù)由德美兩國研制的“太陽神2號(hào)”探測器于1976年完成,當(dāng)時(shí)距離太陽表面約4300萬千米。
這次,“帕克”要飛到離太陽這么近的地方,不熱嗎?
熱!
太陽表面溫度約6000攝氏度,而位于太陽大氣最外層的日冕可達(dá)上百萬攝氏度。
不過,美國航天局的科學(xué)家說,盡管日冕溫度高得驚人,但因?yàn)槲镔|(zhì)密度低,可導(dǎo)熱粒子稀少,對航天器的影響實(shí)際上并沒有想象中那么大。按照他們的計(jì)算,“帕克”進(jìn)入日冕后,面向太陽的那一面將僅被加熱到約1400攝氏度。
然而,這個(gè)溫度也足以讓鐵熔化。
于是,科學(xué)家給“帕克”探測器面向太陽的一面裝了一個(gè)厚11.4厘米的防熱罩。這個(gè)防熱罩由輕質(zhì)碳復(fù)合泡沫制成,表面涂有白色陶瓷涂料,可以反射盡可能多的陽光,使探測器內(nèi)部的工作環(huán)境維持在30攝氏度左右。
幾十年前,美國航天局就有探測日冕的計(jì)劃,但直到最近材料科學(xué)取得進(jìn)展,研制出了這種防熱罩,計(jì)劃才得以真正實(shí)施。
研究人員還在防熱罩陰影的邊緣安裝了多個(gè)傳感器。一旦某個(gè)傳感器探測到陽光,便會(huì)通知中央電腦,探測器隨即自動(dòng)糾正姿態(tài),確保內(nèi)部儀器安全。
另外,設(shè)計(jì)人員采用金屬鈮制造電線,并用藍(lán)寶石晶管來隔熱,防止電線被烤化。
“帕克”并非所有的設(shè)備都躲在防熱罩后,其中一個(gè)被稱為“法拉第杯”的傳感器使用鉬合金制成,熔點(diǎn)高達(dá)2349攝氏度,而為它產(chǎn)生電場的芯片由鎢制成,熔點(diǎn)達(dá)3422攝氏度。
費(fèi)盡心機(jī)探測太陽,并非只是滿足“奔日”夢想。
人們對太陽的了解還遠(yuǎn)不充分,其中一個(gè)主要的未知領(lǐng)域是日冕物質(zhì)拋射和太陽風(fēng)形成等太陽活動(dòng)。另外,日冕溫度遠(yuǎn)高于太陽表面,這也是一個(gè)迷。
為回答這些問題,“帕克”探測器搭載了四大儀器,分別是測量日冕電場和磁場的設(shè)備FIELDS、記錄太陽風(fēng)中粒子速度、密度和溫度等數(shù)據(jù)的SWEAP、直接給太陽日冕拍照的WISPR以及測量粒子能量及種類的探測器ISIS。
如果一切順利,探測器將于今年9月底第一次掠過金星,11月第一次抵達(dá)近日點(diǎn),并從12月開始傳回相關(guān)數(shù)據(jù)。
美國航天局說,“帕克”探測器直接進(jìn)入日冕層,展開近距離觀測,希望能“革命性改變對太陽的認(rèn)識(shí)”。
同時(shí),這項(xiàng)任務(wù)也有助更準(zhǔn)確地預(yù)測重大空間天氣事件,從而更好地保護(hù)人造衛(wèi)星、宇航員以及地球上的電網(wǎng)和飛行器等,并增進(jìn)對其他恒星的認(rèn)識(shí)。
“我想說,哇,開始啦,接下來的幾年我們將會(huì)學(xué)到一些新東西。”看著“帕克”升入云霄,91歲的美國物理學(xué)家尤金·帕克說道。
他曾于1958年預(yù)測了太陽風(fēng)的存在。“帕克”探測器正是以他的名字命名。
來源 | 新華國際頭條 (ID:interxinhua)
編輯 | 閆齊
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