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陈光:人类首个太阳探测器即将发射(图)

(2018-08-10 21:17:16)
标签:

陈光

太阳天体物理学

帕克太阳探测器

    经过差不多60年的准备,精心调试,几番更改发射时间,美国宇航局(NASA)终于确定在2018811日美东时间3:15-5:15(中国时间81115:15-1715)从佛州卡纳维尔角NASA肯尼迪航天中心正式发射。届时,广大爱好者可以通过以下窗口感受人类的这一航天壮举:

 

https://www.spacetv.net/live/launch-of-ula-delta-iv-heavy-with-nasas-parker-solar-probe/

 

这艘耗资15亿美元的宇宙飞船,名叫帕克太阳探测器(Parker Solar Probe),以著名太阳天体物理学家帕克(Eugene Parker)命名。帕克今年91岁了,1958年,当时的帕克还是芝加哥大学恩里克·费米研究所的一位年轻教授,他认为太阳正不断发出高速粒子流以及连续的磁场,这些效应会对整个太阳系内的行星体和行星际空间造成深远影响。他的一篇名为《行星际气体与磁场动力学》的论文投递到《天体物理杂志》(The Astrophysical Journal),当时的两位审稿人都认为应该拒绝这篇论文,只有杂志的编辑S.Chandrasekhar 看到论文的学术价值,决定刊登帕克的论文,这才开启了太阳风研究的新时代。帕克曾经半开玩笑地说,应该把当年那两封拒稿信装在相框里挂起来,以激励年轻的学者在科学上勇往直前。

太阳风是一种来自太阳并以200-800km/s的速度运动的高速带电粒子流。可是,高能粒子是通过何种方式加速离开日冕进入太空的?为什么太阳大气层比太阳表面还要热?能够干扰宇航员太空活动、飞船上卫星电子设备运转甚至地球上人类生活的高能粒子是如何产生的?“帕克太阳探测器”此行的主要目的就是要探究这些神秘现象。在科学上,“帕克太阳探测器”要解决三个基本问题:太阳风的速度、太阳风暴现象的原理以及日冕层的高温度机理等。

“帕克太阳探测器”11日升空后,将成为第一艘穿越太阳灼热大气层(或日冕)的宇宙飞船,比以往任何人类航天器都更接近太阳。此后在为时7年的任务期间,“帕克太阳探测器”将7次掠过金星,利用金星引力变轨加速,逐渐缩小环绕太阳的椭圆轨道,最终靠近太阳。其中三个椭圆轨道将使其到达距太阳表面仅590万公里的地方,这比此前最靠近太阳表面的航天任务还要近7倍。“帕克太阳探测器”上搭载的仪器将对太阳风进行成像处理,并对电场、磁场、日冕等离子体和高能粒子展开分析。科学家们希望该探测器能收集到相关数据,帮助科学家了解高度磁化的日冕的内部运行机制。我希望这个探测器可以拓展人类的知识视野、吸引和培养更多年轻的科学家。

帕克探测器必须在极度高温、高辐射的环境中顽强生存,正常工作。因此它装有特制的隔热罩,即使当探测器近距离飞越太阳、面临1370摄氏度的高温炙烤时,隔热层也能将设备温度维持在适宜的29摄氏度。

按照航行计划,2018811日,“帕克太阳探测器”开始它的漫漫征途,到了秋天,它将第一次经过金星,随后第一次到达近日点;2019年冬天,第二次经过金星。2020年夏天,第三次经过金星;2021年秋天,第五次经过金星;2024 年冬天,第七次经过金星;预计结束时间为20256月。在完成既定探索任务后,“帕克太阳探测器”将以极高的速度“冲”向太阳,结束它壮丽的一生。

陈光:人类首个太阳探测器即将发射(图)

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