“好奇”號和太陽系

■候濤

在2011年11月26日，“好奇”號在肯尼迪太空中心南方的卡納維拉爾角空軍基地，由“擎天神5”號火箭攜帶發(fā)射升空。當“好奇”號沖破地球“鐐銬”之際，太陽噴發(fā)出來一團細絲狀的磁力，朝這顆紅色星球拋射10億噸等離子體云。盡管如此，但并沒有發(fā)生火星探測器與太陽風暴碰撞的危險。以320萬千米/小時的速度快速前進的等離子體云，其速度大幅度超過了“好奇”號的運行速度。然而，下一次的情況可能會有所不同。由于太陽活動正在增強，在日冕物質拋射侵襲前往火星的漫游者之前，這僅僅是一個時間問題。

不過，這種情況對一些研究人員來說卻很有利。來自美國西南研究院的唐·哈斯勒解釋說：“我們期待類似的遭遇，因為‘好奇’號上裝備著研究太陽風暴的器材。”哈斯勒是“好奇”號上輻射評估探測器的首席研究員，該儀器用來計算宇宙射線、中子、質子以及其他粒子的輻射。

遭遇日冕物質拋射幾乎不會對“好奇”號構成什么威脅。當日冕物質拋射抵達地球至火星的廣袤區(qū)域時，它已經是如此稀薄，以至于無法真正沖擊這個飛船。盡管如此，當日冕物質拋射經過時，輻射評估探測器還是能檢測到發(fā)生了什么。美國航空航天局太陽物理學部門的阿里克·波斯納說：“輻射評估探測器能在一些日冕物質拋射中探測到由沖擊波加速的高能粒子，這能使我們對這些巨大云團的內在機理有新的洞察。”此外，比起純粹的太陽物理學，還有更多的科研用途，未來人類宇航員在巡航階段能從輻射評估探測器的測量結果中直接受益。美國航空航天下屬的林頓·約翰遜太空中心空間輻射項目首席科學家弗蘭克·古奇諾塔指出：“輻射評估探測器將給我們帶來一種概念，即一個人在類似前往火星的旅程中，預期會受到何種類型的輻射。”

尤其引起關注的是二級粒子。銀河宇宙射線和太陽高能粒子碰撞到飛船的船體，產生了一個向內噴射，大部分噴射物是對生物體危害極大的中子和原子核。輻射評估探測器將分析這種噴射物，對飛船內部進行測量。

輻射評估探測器是“好奇”號十個科學儀器中的一個，它在2011年12月6日被激活，將是前往火星的旅程中唯一一個活動中的儀器。輻射評估探測器每天都會給地球傳送數(shù)據(jù)，使哈斯勒及其同事監(jiān)測“在那邊”正發(fā)生著什么。哈斯勒補充說：“我們對有關更多太陽風暴的可能性感到非常興奮。”

圖1 約在“好奇”號發(fā)射之際，太陽噴發(fā)朝這顆紅色星球拋出日冕物質拋射

圖2 2011年11月26日，裝入“擎天神5”號火箭發(fā)射艙的“好奇”號，從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空

盡管如此，直到輻射評估探測器降落在這顆紅色星球上，該儀器的首要任務并沒有真正開始。火星只擁有非常稀薄的大氣層，而且沒有全球磁場去保護它免遭空間輻射。高能粒子抵達火星表面可能會危及生命——包括未來的人類宇航員和現(xiàn)存的火星微生物。輻射評估探測器將查明人類探險家在火星表面上需要多少防護，它還將幫助研究人員評估微生物距離地面多深才可能處于輻射“安全區(qū)”。