NASA即将发射“触摸太阳”的帕克探测器,有望揭开太阳的神秘面纱

NASA即将发射“触摸太阳”的帕克探测器,有望揭开太阳的神秘面纱
这幅插图展示了NASA的帕克太阳探测器靠近太阳时的场景。
供图:NASA、Johns Hopkins APL、Steve Gribben
 
  近50亿年来,太阳一直都在为拍摄特写镜头做准备。如今,NASA终于准备揭开我们这颗恒星的神秘面纱了。
 
  经过数次延迟,美国东部时间本周日凌晨3点31分,帕克太阳探测器的发射窗口将会再次开放,届时探测器将会搭乘德尔塔IV型火箭发射升空。帕克太阳探测器配备了4套仪器设备,借助其研究对象太阳提供的能量飞行。
 
  帕克太阳探测器的使命?通过尽可能的靠近太阳来破解一些有关太阳的长期谜团。
 
   “太阳一直在变化,总是处于运动中,经历了一些变化极其剧烈的时期。它是一颗充满巨大活力的恒星,”NASA戈达德宇宙飞行中心的Alex Young说道。
 
一颗恒星诞生
 
  数十亿年来,太阳一直为地球上的生命提供能量,同时在整个人类历史上太阳一直是大量宗教和神话的中心。除了一些极为罕见的地球环境,太阳始终是人类无法避免的。
 
  然而,我们对太阳的工作原理却不甚了解。
 
  一个多世纪以来,天文学者一直在研究这颗距离我们最近的恒星,利用地球上和太空中架设的望远镜观测太阳。但无论科学家如何尝试,他们始终无法破解太阳的秘密。
 
  或许这是因为迄今为止,没有任何望远镜能够靠近太阳足够近,从而研究它的中心区域。
 
  “我们需要进入太阳的中心区域,毕竟这是所有谜团存在的地方,”约翰霍普金斯大学应用物理实验室的项目科学家Nicola Fox说道。
 
太阳帝国
 
  帕克太阳探测器得名于91岁的天体物理学家Eugene Parker,他首次发现了名为太阳风的超音速粒子流。帕克太阳探测器的科学任务大体上有三个。
 
  太阳风由太阳喷发,可蔓延至太阳系的边缘,从靠近太阳时的低速最终加速到超音速,并富含物质和能量。
 
  帕克太阳探测器此次任务急待解决的问题之一是弄清楚太阳风速度如此之快的原因以及太阳风的加速机制。太阳风将帮助科学家揭示太阳的内部工作机制,甚至有助于我们在地球上进行的核聚变实验。
 
  帕克太阳探测器还将研究太阳风暴,太阳表面有时会爆发太阳风暴,还会将大量物质抛入太空,也就是所谓的日冕物质抛射。如果这些带电云抵达地球,就会产生美丽的极光,但它们也会给宇航员带来危险,还能破坏通信系统和电力网。
 
  “我们既有科技,也不缺宇航员,因此必须去努力认识和理解我们穿梭的太空,”Young说道。
 
  破解这些谜团意味着探测器必须多次飞掠太阳的日冕层。日冕层是太阳的外层大气层,温度高达数百万摄氏度。于是,关于太阳的另一个谜团出现了:科学家仍不清楚为何日冕的温度如此之高,而太阳的表面却只有区区6000摄氏度!
 
  “为何日冕温度是太阳表面温度的300倍?”Fox问道。这是帕克探测器此次任务希望回答的另一个问题。
 
日落大道
 
  进入距离太阳如此之近的区域绝对是不小的壮举,而且帕克探测器还将达到任何探测器都未达到的速度。七年之后,当帕克探测器开启最后一圈太阳环绕时,其速度将会达到每小时69万公里,这个速度相当于用不到三秒时间从旧金山到达洛杉矶。
 
NASA即将发射“触摸太阳”的帕克探测器,有望揭开太阳的神秘面纱
 
  今年10月,帕克太阳探测器将会首次飞掠金星,这将帮助探测器的轨道朝向太阳。接着,“在为期7年的任务过程中,探测器还将再飞掠金星6次,一步步靠近太阳,最终到达距离太阳表面最近620万公里的轨道,”Fox说道。
 
  如果你觉得那不是一个适合消遣的地方,的确如此。帕克探测器配备了一个11公分厚的防热罩,能够?;ぬ讲馄魃系?套仪器设备不受太阳酷热的影响。这个防热罩由碳复合材料构成,其中包含泡沫、金属网和碳复合材料板。
 
  “大多数仪器设备都安装在探测器的主体上,处于防热罩的良好?;は?,”Fox说道。
 
  不过,少数仪器设备在收集磁场、辐射、粒子以及能量等重要数据时,将会从防热罩后面探出。
 
  如果一切顺利,此次任务将会至少持续7年。当任务结束时,探测器的任务管理器将会命令其自行销毁。
 
   “一旦燃料耗尽,探测器就会开始分解。到那个时候,探测器的一部分将会熔化,”Fox说道。随着探测器变得越来越小,它的组成零件最终将会和太阳融为一体。
 
(译者:流浪狗)
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