NASA将发射人类首颗“触日”探测器,开启历时7年的逐日之旅


 


美东时间812日凌晨331分,帕克太阳探测器由美国联合发射联盟的Delta-4重型火箭于佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地成功发射升空,开启历时7年的逐日之旅。它的任务是探测太阳的能量,以更好地保护人类和航空器免受其潜在的致命影响。这将是人造航天器首次抵达恒星大气层。

 

据悉,帕克将于2024年,抵达距离太阳表面仅有650万公里的日冕层轨道,这将是人类探测器第一次如此近距离的观测太阳,也是人类第一次与恒星亲密接触。

 

一直以来。科学家从没停止对太阳的探索,而这枚帕克“太阳探测器也是斥资15亿美元打造而成的,那么到底是什么原因让人类花费大的精力、时间和金钱接触太阳呢。

 

 

早在185991日,地球就曾经遭遇过一次超级太阳风暴的袭击,48小时后,热带地区出现极其明亮的极光,当地人甚至在午夜时分不用点灯都能阅读报纸。当时的许多电报机都陷入瘫痪。

 

据科学家称,类似的太阳风暴如果再次袭击地球,将给人类带来多米诺骨牌式的严重后果。因为超级太阳风暴抵达地球后,额外电流将穿过地球上的电网,地球上成千上万个将高压电流转变为家用电流的变压器上的铜线都将快速加热并熔化,从而导致地球上多数电网陷入瘫痪状态,人类将重回“黑暗时代”。

 

也就是说,人类在享受太阳的光和热的同时,太阳上出现的耀斑和日冕物质的抛射等剧烈活动(空间天气),给地球磁层、电离层和中高层大气,卫星和通讯设备的运行和安全,以及人类健康,带来严重影响和危害。

 

而科学家们又在“触日“的时候遇到什么困难呢?

 

第一个问题是温度。太阳日冕层的温度将超过一百万摄氏度,而观测设备的运行环境需保持在30度左右,要想顺利完成任务,简直是极限挑战

 

 

帕克科学家、戈达德太空飞行中心的亚当·萨博说:“NASA数十年前就开始计划超太阳发送探测器,但我们一直缺乏保护航天器及其仪器免受高温影响的技术。材料科学的最新进展为我们提供了可以制造航天器隔热罩的材料,这一隔热板置于航天器前,不仅能耐受太阳的极端高温,还能保持背面的凉爽。

 

隔热罩由两块碳纤维面板之间夹一层4.5英寸厚的碳复合泡沫材料制成。虽然面向太阳一侧的温度高达2500华氏度(约1371摄氏度),但在隔热罩后面,太空船的温度保持在舒适怡人的85度华氏度(29摄氏度)。

 

速度也是一项重大的挑战。帕克探测器在飞行期间将七次飞跃金星,每次都会利用金星的引力,缩小探测器飞行轨道,并使其提速。科学家将航天器的速度提升至最高速度达每小时50万英里,相当于只需不到一分钟的时间可从芝加哥到北京。到最后帕克将会以200km/s左右的速度冲向日冕层,或将成为人类历史上速度最快的飞行器。

 

 

在七年的观测飞行中,帕克将绕日飞行24圈,最终在燃料耗尽后坠入太阳。期间,帕克将凭借其尘埃探测器、粒子计数器和可以拍摄日冕三维图像的望远镜,测量太阳的电场和磁场,从太阳风中获取太阳粒子进行采样、观察。

 

帕克探测器任务研究科学家埃里克·克里斯蒂安说:“他已经迫不及待地想要看帕克探测器带来的最新太阳观测结果。相比地面的天气预报,对太阳活动的预报“要落后得太多……我们无法预报太阳何时会产生这些风暴,随着数据的增多,科学家或许有朝一日能像了解地球天气变化一样了解“太阳气象”。”

 

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