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美航天器將于2018年“出征”太陽

2017-03-22
關(guān)鍵詞: 美航天器

自古以來,,人們就對普照廣袤大地的太陽充滿了好奇心,,追逐太陽的英雄中外有之,。據(jù)《山海經(jīng)·海外北經(jīng)》記載,,相傳在黃帝王朝的時(shí)代,夸父族其中一個(gè)首領(lǐng)想把太陽摘下,,放到人們的心里,,于是就開始逐日,最后在奔于大澤路途中被渴死,;而在希臘神話中,伊卡洛斯和父親代達(dá)羅斯使用蠟和羽毛造的翼逃離克里特島時(shí),,因?yàn)轱w得太高,,雙翼上的蠟遭太陽融化跌落水中喪生。

  盡管這些“先輩”們追逐太陽的故事充滿了濃烈的悲情色彩,,但從未阻止人類對太陽系的探索,。目前,人類已派遣航天器到月球,、火星,,甚至更遙遠(yuǎn)的星際空間,那么,,我們能派遣航天器出征熾熱的太陽,,揭開籠罩在其頭上的“神秘面紗”嗎?

  答案是肯定的,,而且,,這一切很快就會(huì)發(fā)生。

“太陽探測器+”將啟航

  據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)近日報(bào)道,,美國國家航空航天局(NASA)計(jì)劃于2018年啟動(dòng)“太陽探測器+(Solar Probe Plus)”任務(wù),,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,,而“太陽探測器+”將到達(dá)距太陽600萬公里的區(qū)域,研究太陽風(fēng)和太陽表面釋放的能量粒子,。

  目前,,NASA正在采取所有可能的預(yù)防措施,確保航天器不會(huì)像伊卡洛斯的翅膀一樣,,被太陽的高溫融化,。

  NASA戈達(dá)德太空飛行中心的研究科學(xué)家艾瑞克·克里斯蒂安說:“這將是我們的第一個(gè)探日任務(wù),我們不能到達(dá)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(wù)希望弄清楚為什么太陽表面(光球?qū)樱┑臏囟缺绕浯髿鈱樱ㄈ彰幔┑臏囟鹊秃芏?。日冕是太陽大氣的最外層,其?nèi)部分別為光球?qū)雍蜕驅(qū)?。NASA的數(shù)據(jù)顯示,,光球?qū)拥臏囟葍H為5500攝氏度,日冕層的溫度高達(dá)200萬攝氏度,??死锼沟侔舱f:“一般而言,我們認(rèn)為距離熱源越遠(yuǎn),,溫度越低,,但為何太陽外部大氣層比內(nèi)部表面溫度高得多?這一直是個(gè)巨大的未解之謎,?!?/p>

  其次,科學(xué)家們想要厘清太陽風(fēng)(太陽向外發(fā)出的物質(zhì)流)如何獲得速度,。很早以前,,人們發(fā)現(xiàn)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(fēng)”導(dǎo)致的,,就像煙被風(fēng)吹動(dòng)一樣,。1959年,人造衛(wèi)星直接探測到了“太陽風(fēng)”,。

  克里斯蒂安說:“太陽會(huì)在各個(gè)方向吹動(dòng)帶電粒子流,,速度為150萬公里/小時(shí),但我們并不知道太陽風(fēng)是如何被加速的,?!?/p>

  再次,這一探測任務(wù)將厘清為什么太陽有時(shí)候會(huì)釋放出高能粒子,這些所謂的太陽高能粒子對于無保護(hù)的宇航員和航天器來說是一個(gè)威脅,。

  研究人員一直試圖從地球上來解答這三個(gè)主要問題,,但麻煩在于“我們距離太陽1.49億公里,這使人們很難弄清楚太陽上發(fā)生了什么事情,?!?/p>

熱和輻射是巨大挑戰(zhàn)

  但飛行到距離太陽600萬公里之內(nèi)的區(qū)域也面臨諸多挑戰(zhàn)。毫無疑問,,最大的挑戰(zhàn)是熱,。為了應(yīng)對極端高溫,科學(xué)家們設(shè)計(jì)出了一個(gè)11.4厘米厚的碳復(fù)合材料隔熱板,,NASA的合作伙伴約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)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(huì)將滲透進(jìn)隔熱板的熱輻射到太空??死锼沟侔舱f:“因此,,熱并不會(huì)到達(dá)這些對熱非常敏感的儀器?!彼硎?,如果這些保護(hù)工作按預(yù)期完成,探測器內(nèi)的儀器將保持在室溫,。

  工程師們也會(huì)想方設(shè)法確保該探測器免受輻射的“荼毒”,,輻射會(huì)破壞探測器的電路,尤其是存儲(chǔ)器,。

  這次任務(wù)將是無人探索任務(wù),,但NASA表示,如果有足夠的時(shí)間和金錢,,他們或許也能研發(fā)出一款載人航天器。

  如果一切按照計(jì)劃進(jìn)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于1974年12月發(fā)射的探測器“赤道1(Helios 1,,距離太陽4700萬公里)”和1976年4月發(fā)射的“赤道2(Helios 2,,距離太陽4400萬公里)”;而2004年8月發(fā)射的“信使(Messenger)”號水星探測器,,距離太陽約5800萬公里,。


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