中國(guó)科技網(wǎng) 2017-03-18 19:45:50
人類對(duì)太陽(yáng)系的探索從未停止。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(yáng),揭開(kāi)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。
圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)
自古以來(lái),人們就對(duì)普照廣袤大地的太陽(yáng)充滿了好奇心,追逐太陽(yáng)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,夸父族其中一個(gè)首領(lǐng)想把太陽(yáng)摘下,于是就開(kāi)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,雙翼融化跌落水中喪生。
人類對(duì)太陽(yáng)系的探索從未停止。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(yáng),揭開(kāi)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(yáng)探測(cè)器+”將啟航
據(jù)美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)計(jì)劃于2018年啟動(dòng)“太陽(yáng)探測(cè)器+(Solar Probe Plus)”任務(wù),探測(cè)器將以前所未有的近距離接近太陽(yáng)——地球距離太陽(yáng)約1.49億公里,而“太陽(yáng)探測(cè)器+”將到達(dá)距太陽(yáng)600萬(wàn)公里的區(qū)域,研究太陽(yáng)風(fēng)和太陽(yáng)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(yáng)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(shuō):“這將是我們的第一個(gè)探日任務(wù),我們不能到達(dá)太陽(yáng)的正表面,但探測(cè)器離太陽(yáng)的距離足以回答三大重要問(wèn)題。”
試圖回答三大問(wèn)題
首先,這一探測(cè)任務(wù)希望弄清楚為什么太陽(yáng)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?yáng)大氣的最外層,其內(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(wàn)攝氏度??死锼沟侔舱f(shuō):“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(yáng)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。”
其次,科學(xué)家們想要厘清太陽(yáng)風(fēng)(太陽(yáng)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(duì)太陽(yáng),就猜測(cè)這大概是從太陽(yáng)“吹”出來(lái)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(cè)到了“太陽(yáng)風(fēng)”。
克里斯蒂安說(shuō):“太陽(yáng)會(huì)在各個(gè)方向吹動(dòng)帶電粒子流,速度為150萬(wàn)公里/小時(shí),但我們并不知道太陽(yáng)風(fēng)是如何被加速的。”
再次,這一探測(cè)任務(wù)將厘清為什么太陽(yáng)有時(shí)候會(huì)釋放出高能粒子,這些所謂的太陽(yáng)高能粒子對(duì)于無(wú)保護(hù)的宇航員和航天器來(lái)說(shuō)是一個(gè)威脅。
研究人員一直試圖從地球上來(lái)解答這三個(gè)主要問(wèn)題,但麻煩在于“我們距離太陽(yáng)1.49億公里,這使人們很難弄清楚太陽(yáng)上發(fā)生了什么事情。”
熱和輻射是巨大挑戰(zhàn)
但飛行到距離太陽(yáng)600萬(wàn)公里之內(nèi)的區(qū)域也面臨諸多挑戰(zhàn)。毫無(wú)疑問(wèn),最大的挑戰(zhàn)是熱。為了應(yīng)對(duì)極端高溫,科學(xué)家們?cè)O(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(duì)抗航天器外部1370攝氏度的高溫。
此外,這一探測(cè)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(shuō):“因此,熱并不會(huì)到達(dá)這些對(duì)熱非常敏感的儀器。”他表示,如果這些保護(hù)工作按預(yù)期完成,探測(cè)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(cè)器免受輻射的“荼毒”,輻射會(huì)破壞探測(cè)器的電路,尤其是存儲(chǔ)器。
這次任務(wù)將是無(wú)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(yáng)探測(cè)器+”將是有史以來(lái)最接近太陽(yáng)的人造物體,迄今,最接近太陽(yáng)的航天器是于1974年12月發(fā)射的探測(cè)器“赤道1(Helios 1,距離太陽(yáng)4700萬(wàn)公里)”和1976年4月發(fā)射的“赤道2(Helios 2,距離太陽(yáng)4400萬(wàn)公里)”;而2004年8月發(fā)射的“信使(Messenger)”號(hào)水星探測(cè)器,距離太陽(yáng)約5800萬(wàn)公里。(劉霞)
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