NASA新动作:“夸父追日”只为回答三大问题
“太阳探测器+”将于2018年“出征”太阳,搜集太阳活动的最新数据,帮助人们预测会影响地球生命的重大空间天气事件。
图片来源:NASA官网
自古以来,人们就对普照广袤大地的太阳充满了好奇心,追逐太阳的英雄中外有之。据《山海经·海外北经》记载,相传在黄帝王朝的时期,夸父族其中1个首领想把太阳摘下,放到人们的心里,因而就开始逐日,最后在奔于大泽路途中被渴死;而在希腊神话中,伊卡洛斯和父亲代达罗斯使用蜡和羽毛造的翼逃离克里特岛时,由于飞得太高,双翼上的蜡遭太阳熔化跌落水中丧生。
虽然这些“先辈”们追逐太阳的故事充满了浓郁的悲情色采,但从未禁止人类对太阳系的探索。目前,人类已派遣航天器到月球、火星,乃至更遥远的星际空间,那末,我们能派遣航天器出征灼热的太阳,揭开笼罩在其头上的“神秘面纱”吗?
答案是肯定的,而且,这1切很快就会产生。
“太阳探测器+”将启航
据美国趣味科学网近日报导,美国国家航空航天局(NASA)计划于2018年启动“太阳探测器+(Solar Probe Plus)”任务,探测器将之前所未有的近距离接近太阳——地球距离太阳约1.49亿千米,而“太阳探测器+”将到达距太阳600万千米的区域,研究太阳风和太阳表面释放的能量粒子。
目前,NASA正在采取所有可能的预防措施,确保航天器不会像伊卡洛斯的翅膀1样,被太阳的高温熔化。
NASA戈达德太空飞行中心的研究科学家艾瑞克·克里斯蒂安说:“这将是我们的第1个探日任务,我们不能到达太阳的正表面,但探测器离太阳的距离足以回答3大重要问题。”
试图回答3大问题
首先,这1探测任务希望弄清楚为何太阳表面(光球层)的温度比其大气层(日冕)的温度低很多。日冕是太阳大气的最外层,其内部份别为光球层和色球层。NASA的数据显示,光球层的温度仅为5500摄氏度,日冕层的温度高达200万摄氏度。克里斯蒂安说:“1般而言,我们认为距离热源越远,温度越低,但为什么太阳外部大气层比内部表面温度高很多?这1直是个巨大的未解之谜。”
其次,科学家们想要厘清太阳风(太阳向外发出的物资流)如何取得速度。很早之前,人们发现彗星的尾巴总是背对太阳,就猜想这大概是从太阳“吹”出来的“风”致使的,就像烟被风吹动1样。1959年,人造卫星直接探测到了“太阳风”。
克里斯蒂安说:“太阳会在各个方向吹动带电粒子流,速度为150万千米/小时,但我们其实不知道太阳风是如何被加速的。”
再次,这1探测任务将厘清为何太阳有时候会释放出高能粒子,这些所谓的太阳高能粒子对无保护的宇航员和航天器来讲是1个要挟。
研究人员1直试图从地球上来解答这3个主要问题,但麻烦在于“我们距离太阳1.49亿千米,这令人们很难弄清楚太阳上产生了甚么事情。”
热和辐射是巨大挑战
但飞行到距离太阳600万千米以内的区域也面临诸多挑战。毫无疑问,最大的挑战是热。为了应对极端高温,科学家们设计出了1个11.4厘米厚的碳复合材料隔热板,NASA的合作火伴约翰·霍普金斯大学利用物理实验室的科学家表示,这类隔热板可以对抗航天器外部1370摄氏度的高温。
另外,这1探测器也具有特殊的热管——热辐射器,会将渗透进隔热板的热辐射到太空。克里斯蒂安说:“因此,热其实不会到达这些对热非常敏感的仪器。”他表示,如果这些保护工作按预期完成,探测器内的仪器将保持在室温。
工程师们也会千方百计确保该探测器免受辐射的“荼毒”,辐射会破坏探测器的电路,特别是存储器。
这次任务将是无人探索任务,但NASA表示,如果有足够的时间和金钱,他们也许也能研发出1款载人航天器。
如果1切依照计划进行,“太阳探测器+”将是有史以来最接近太阳的人造物体,迄今,最接近太阳的航天器是于1974年12月发射的探测器“赤道1(Helios 1,距离太阳4700万千米)”和1976年4月发射的“赤道2(Helios 2,距离太阳4400万千米)”;而2004年8月发射的“信使(Messenger)”号水星探测器,距离太阳约5800万千米。
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