“夸父追日”只為回答三大問題:美航天器將2018“出征”太陽
自古以來,人們就對普照廣袤大地的太陽充滿了好奇心,
儘管這些“先輩”們追逐太陽的故事充滿了濃烈的悲情☆禁☆色彩,
答案是肯定的,而且,這一切很快就會發生。
“太陽探測器+”將啟航
據美國趣味科學網近日報導,美國國家航空航天局(NASA)計畫於2018年啟動“太陽探測器+(Solar Probe Plus)”任務,探測器將以前所未有的近距離接近太陽——地球距離太陽約1.49億公里,
目前,NASA正在採取所有可能的預防措施,確保航天器不會像伊卡洛斯的翅膀一樣,被太陽的高溫融化。
NASA戈達德太空飛行中心的研究科學家艾瑞克·克利斯蒂安說:“這將是我們的第一個探日任務,我們不能到達太陽的正表面,但探測器離太陽的距離足以回答三大重要問題。
試圖回答三大問題
首先,這一探測任務希望弄清楚為什麼太陽表面(光球層)的溫度比其大氣層(日冕)的溫度低很多。日冕是太陽大氣的最外層,其內部分別為光球層和色球層。NASA的資料顯示,光球層的溫度僅為5500攝氏度,日冕層的溫度高達200萬攝氏度。克利斯蒂安說:“一般而言,我們認為距離熱源越遠,溫度越低,但為何太陽外部大氣層比內部表面溫度高得多?這一直是個巨大的未解之謎。
其次,科學家們想要厘清太陽風(太陽向外發出的物質流)如何獲得速度。很早以前,人們發現彗星的尾巴總是背對太陽,就猜測這大概是從太陽“吹”出來的“風”導致的,就像煙被風吹動一樣。1959年,人造衛星直接探測到了“太陽風”。
克利斯蒂安說:“太陽會在各個方向吹動帶電粒子流,速度為150萬公里/小時,但我們並不知道太陽風是如何被加速的。”
再次,這一探測任務將厘清為什麼太陽有時候會釋放出高能粒子,
研究人員一直試圖從地球上來解答這三個主要問題,但麻煩在於“我們距離太陽1.49億公里,這使人們很難弄清楚太陽上發生了什麼事情。”
熱和輻射是巨大挑戰
但飛行到距離太陽600萬公里之內的區域也面臨諸多挑戰。毫無疑問,最大的挑戰是熱。為了應對極端高溫,科學家們設計出了一個11.4釐米厚的碳複合材料隔熱板,NASA的合作夥伴約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的科學家表示,這種隔熱板可以對抗航天器外部1370攝氏度的高溫。
此外,這一探測器也擁有特殊的熱管——熱輻射器,會將滲透進隔熱板的熱輻射到太空。克利斯蒂安說:“因此,熱並不會到達這些對熱非常敏感的儀器。”他表示,如果這些保護工作按預期完成,探測器內的儀器將保持在室溫。
工程師們也會想方設法確保該探測器免受輻射的“荼毒”,輻射會破壞探測器的電路,尤其是記憶體。
這次任務將是無人探索任務,但NASA表示,如果有足夠的時間和金錢,他們或許也能研發出一款載人航天器。
如果一切按照計畫進行,“太陽探測器+”將是有史以來最接近太陽的人造物體,迄今,最接近太陽的航天器是於1974年12月發射的探測器“赤道1(Helios 1,距離太陽4700萬公里)”和1976年4月發射的“赤道2(Helios 2,距離太陽4400萬公里)”;而2004年8月發射的“信使(Messenger)”號水星探測器,距離太陽約5800萬公里。
為了應對極端高溫,科學家們設計出了一個11.4釐米厚的碳複合材料隔熱板,NASA的合作夥伴約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的科學家表示,這種隔熱板可以對抗航天器外部1370攝氏度的高溫。此外,這一探測器也擁有特殊的熱管——熱輻射器,會將滲透進隔熱板的熱輻射到太空。克利斯蒂安說:“因此,熱並不會到達這些對熱非常敏感的儀器。”他表示,如果這些保護工作按預期完成,探測器內的儀器將保持在室溫。
工程師們也會想方設法確保該探測器免受輻射的“荼毒”,輻射會破壞探測器的電路,尤其是記憶體。
這次任務將是無人探索任務,但NASA表示,如果有足夠的時間和金錢,他們或許也能研發出一款載人航天器。
如果一切按照計畫進行,“太陽探測器+”將是有史以來最接近太陽的人造物體,迄今,最接近太陽的航天器是於1974年12月發射的探測器“赤道1(Helios 1,距離太陽4700萬公里)”和1976年4月發射的“赤道2(Helios 2,距離太陽4400萬公里)”;而2004年8月發射的“信使(Messenger)”號水星探測器,距離太陽約5800萬公里。