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  • 1 # 遠北地帶

    再過一個月,美國宇航局(NASA)將開啟一次全新的太空冒險。

    他們將於8月4日發射帕克太陽探測器(Parker Solar Probe),這將成為歷史第一個穿越太陽外層大氣的太空飛船。太陽外層大氣(即日冕)乃是被加熱到數百萬攝氏度的等離子體區域。

    在接下來的七年裡,帕克太陽探測器將環繞太陽飛行二十多次,距離這顆恆星表面最近的時候僅約600多萬公里!這大概是以往其他太空飛行器與太陽距離的七分之一。

    在最貼近太陽的路線中,帕克飛船將以每小時約70萬公里的速度穿越日冕,這也使其成為了太陽系中最快的人造物體。形象地說,如果以這種速度從北京出發,不到一秒鐘的時間,我們就已經進入了渤海。

    對日冕和太陽風的近距離觀察,使科學家有機會“抓拍”太陽噴射到太空中的帶電粒子洪流,從而幫助解決長久以來關於太陽大氣層內部運作的謎團。

    新的資料將可能會改善人類對於太空氣象的預報,從而幫助航天器、宇航員和地面技術裝置規避風險。

    帕克太陽探測器

    據悉,帕克太陽探測器的尺寸與小型汽車相當,能夠裝載儀器以拍攝三維影象,測量電場和磁場,記錄高能粒子。

    雖然數百萬攝氏度的日冕可謂殘暴,但太陽大氣散佈在廣大空間中,大部分能夠危害帕克探測器的熱量來自於直接從太陽表面發出的輻射。這種致命的強烈Sunny可以將航天器的表面加熱到大約1370攝氏度。

    為了防止帕克的儀器遭受輻射,研究人員為探測器配備了一個隔熱罩,隔熱層夾在另一種碳基材料的窗格之間,這類似於製造Golf球杆和網球拍用的石墨環氧樹脂。當帕克遊走於太陽周圍時,隔熱罩將保持面向這顆熾熱的恆星,以保護隱藏在“護盾”後面的儀器免受輻射的傷害。這裡的輻射強度可以達到地球軌道上太空飛船所承受輻射強度的475倍。

    在發射三個月後,探測器將首次潛入太陽的日冕,並於12月初將第一批資料傳送回地球。對於科學家來說,這樣的時效性令人感到幸福。要知道,像新地平線號(New Horizons)那樣的探測器,由於探索距離遙遠,和地球上的資料互動間隔甚至要達到數年時間。

    未來,帕克探測器將環繞太陽24次,利用金星的引力來逐漸縮小飛行器的軌道。在第一圈飛行時,帕克的首個近日點距離太陽表面約2400萬公里;到2024年和2025年的最後幾次環繞飛行時,探測器與太陽表面的最小距離將縮小到僅約600萬公里。

    科學家由此獲得的資料將幫助我們理解太陽表面和日冕之間巨大的溫差。太陽表面的溫度約為5500攝氏度,而外層日冕的溫度則高達上百萬攝氏度。另外,帕克探測器還可以幫助解釋太陽風粒子如何獲得能量,從而加速,逃離太陽的巨大引力。

    在預定的24次環繞飛行之後,帕克太陽探測器可能還會留存一些燃料,繼續巡航。然而最終,它將失去動力,發生轉向,將脆弱的部分暴露在太陽的光芒之下,逐漸瓦解,化作宇宙中的塵埃。

  • 2 # 科學認識論

    首先我們要糾正一點所謂靠近表面指的是最近距離太陽表面為630萬千米!以人類目前的科技還達不到真正到達太陽表面!

    探測器接近太陽表面的難點

    人類對於太空的探索是無止盡的,太陽這個孕育地球生命的恆星無時無刻吸引著我們。但我們都知道登陸太陽以目前還處於初級航天能力的我們來說太過於困難,因此人們就想方設法的接近太陽。

    去年美國宣佈了所謂的“接觸太陽計劃”即發射一顆太陽探測器。這顆探測器首次以在世的天文學家—尤金.帕克命名!並宣佈了探測器的預計時間表!這一訊息瞬間引起了廣大天文愛好者的關注!

    我們都知道要接近太陽的話,探測器面臨兩個困難點:1.高溫,這一點很容易想象,根據官方給出的資料“帕克號”距離太陽最近的位置距離太陽僅有630萬千米!幾乎已經達到最高日珥(一種強烈的太陽活動)的高度了!據推測在這一位置溫度將可能達到1400攝氏度!所以必須對錶面做特殊處理,即使用了11釐米厚的碳基複合隔熱材料。(飛船耐寒不耐高溫,從夏天和冬天人類生活一樣)

    2.如此近的距離就意味著“帕克號”要經受更大能量密度太陽風的輻射!太陽風是太陽上層射出的超聲速等離子體帶電粒子流,這將對機體本身有巨大危害!

    “帕克號”此行的主要目的

    因為目前大多數的太陽探測器都處於地球附近或日地拉格朗日點(1772年拉格朗日推匯出的在地球與太陽之間能夠保持相對靜止的點),而“帕克號”更接近太陽表面,因此可能帶給我們一些新的資訊。總的來說帕克號的主要任務有:

    1.探測不同情況的太陽風源頭的磁場

    2.尋找日冕加熱和和太陽風加速的主要原因

    3.進一步瞭解太陽風發射高能粒子的方式

    4.探索太陽附近的等離子體沉灰現象

    最新訊息稱“帕克號”已經在美國航天局完成了一系列太空環境測試,並於近期將運往美國佛羅里達州,計劃在7月31日到8月19之間發射。

    當然截止日期是4月27日已經快到了,感興趣的可以去NASA官網上報名試試,成功的話還會得到一張可以列印的“機票”哈哈!

  • 3 # 宇宙V往事

    太陽是我們既熟悉又陌生的天體。太陽內部溫度高達1500萬℃,每時每刻都在進行核聚變反應。太陽表面溫度也接近6000℃,但奇怪的是,距離太陽中心的日冕(太陽大氣最外層)溫度卻更高,達到100萬℃!

    科學家猜測這是因為日冕主要由高速運動的稀薄等離子體組成,和宇宙射線相互作用,能量更高。而太陽表面要緻密的多,分子運動不那麼劇烈。因此才有“外熱內冷”的現象。

    今年夏天,NASA將發射“帕克號”太陽探測器,實施“接觸太陽”計劃(a mission to touch the sun)。

    雖然叫“接觸”,實際上帕克探測器的軌道預計離太陽表面也有620萬千米,處於日冕外圍。這已經算很大的進步了,比1976年“太陽神二號”探測器的4300萬千米的軌道近了7倍!

    帕克為啥敢離太陽這麼近,原因是它有一層11.4釐米厚的碳複合材料隔熱罩,可以抵禦1370℃高溫!

    據NASA介紹,在這層隔熱罩保護下,“帕克”搭載的科學儀器可以在室溫環境中正常工作。

    按照計劃,“帕克”將在7年內繞太陽轉24圈,隔熱罩不但將保護它免受太陽高溫的炙烤,還要隔絕相當於地球表面強度475倍的輻射!

    “帕克”完成任務後,將墜向太陽,光榮“犧牲”。受太陽引力影響,它的速度將達到69萬千米/小時,成為有史以來執行速度最快的人造物體!

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