北京時間8月12日下午3點31分,“帕克”太陽探測器(Parker Solar Probe)在美國卡納維拉爾角空軍基地由Delta-IV 重型火箭發(fā)射升空。
整流罩中的探測器
這個“汽車大小”的無人探測器耗資15億美元,以現(xiàn)代太陽風(fēng)和磁重聯(lián)理論的奠基人、美國科學(xué)院院士——現(xiàn)年91歲的尤金·紐曼·帕克(Eugene Newman Parker)的名字命名。這也是NASA第一次以健在人物的名字給探測器命名。帕克在1958年發(fā)表了一篇論文,首次提出了太陽風(fēng)的存在。此次他也來到佛羅里達(dá)海岸,見證這一歷史性的發(fā)射。
尤金·紐曼·帕克(Eugene Newman Parker)
“太陽僅僅是宇宙中的初級謎題。”現(xiàn)年91歲的帕克說。而“帕克”太陽探測器將成為人類首個穿越日冕“觸摸”太陽的探測器,能夠比其他探測器更靠近太陽,幫助人們更多了解太陽日冕層、太陽風(fēng)等。
探測器預(yù)計在發(fā)射六周后抵達(dá)金星,再過六周抵達(dá)預(yù)定的日冕軌道,在11月初啟動第一圈環(huán)繞太陽飛行,最快今年12月就可以收到第一批“太陽信號”。美國國家航空航天局(NASA)預(yù)計,“帕克”太陽探測器在2024年12月最終抵達(dá)距離太陽表面僅610萬公里處,是迄今為止人造航天器最接近太陽的地方。這項探測計劃預(yù)計結(jié)束時間為2025年6月。探測器將在歷時7年的旅程中穿越日冕24次。
據(jù)美國科技網(wǎng)站The Verge報道,這次“逐日之旅”將創(chuàng)造三項人造航天器歷史。
首先,帕克太陽探測器將打破人類有史以來最快人造飛行器的紀(jì)錄。探測器借用金星的引力逐漸接近太陽,最高速度達(dá)每小時50萬英里,相當(dāng)于只需不到一分鐘的時間即可從芝加哥抵達(dá)北京。
第二,由于距離太陽近,且又運行在日冕層,所以探測器將會承受奇高無比的溫度,探測器面向太陽的一面需要承受1377攝氏度的高溫,但又必須保證工作儀器始終處在幾十度的室溫條件下,可想難度之高。此外,探測器的飛行角度由軟件控制,可確保隔熱罩后的儀器設(shè)備不會面向熱源,保持儀器的安全和涼爽。這意味著探測器隔熱罩的耐熱材料技術(shù)和軟件設(shè)計也將“史無前例”。
第三,帕克太陽探測器將是人類首次抵達(dá)恒星大氣層。為揭開太陽的神秘面紗,設(shè)計者在探測器上設(shè)置了四套儀器,研究太陽磁場、等離子體、高能粒子,以及對太陽風(fēng)進(jìn)行成像。研究數(shù)據(jù)將幫助追蹤太陽能量和熱量,解開“日冕的數(shù)百萬度高溫是如何形成的?”“太陽風(fēng)具體是通過怎樣的物理過程才加速到超音速狀態(tài)的?”等困擾天文學(xué)界數(shù)十年的疑問。
太陽風(fēng)示意圖
除NASA外,歐洲航天局(ESA)將于今年10月發(fā)射耗資10億歐元的太陽軌道探測器,深入到距離太陽4200萬公里處。探測器將對太陽大氣進(jìn)行高精度的觀測,還會觀測太陽極區(qū)和太陽背面。
印度空間研究組織(ISRO)也在2017年宣布,將于2019年發(fā)射名為阿迪亞L1的太陽探測器,解決太陽物理學(xué)相關(guān)的一些長期問題。
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