帕克逐日與太陽親密接觸

北京時(shí)間2018年8月12日下午3時(shí)31分，美國國家航空航天局(NASA)“帕克太陽探測(cè)器”隨德爾塔IV重型火箭順利發(fā)射升空，開啟了一場(chǎng)新的“夸父逐日”之旅。根據(jù)計(jì)劃，帕克將穿越日冕層，成為有史以來最靠近太陽的航天器，距離太陽最近只有600萬千米，而太陽半徑約70萬千米，這一距離相當(dāng)于8.5個(gè)太陽半徑，幾乎可以用“觸摸太陽”來形容。

帕克的“三門功課”

太陽是太陽系唯一的恒星，被認(rèn)為是地球生命的起源，有很多秘密等待我們破解。帕克就是帶著這三大主要的科學(xué)問題飛往太陽的:

●日冕層為什么那么熱?

太陽表面只有約5500攝氏度，而外大氣層日冕則可達(dá)200萬攝氏度。人們通常認(rèn)為離熱源越遠(yuǎn)，溫度越低，但太陽日冕并不如此，就像離開篝火越遠(yuǎn)，怎么反而越熱了呢？

●太陽風(fēng)如何加速？

太陽大氣層不斷向外發(fā)射帶電粒子，沿途影響一切觸碰到的物質(zhì)，這就是太陽風(fēng)。地球上美麗的極光和彗星的“長(zhǎng)尾巴”都是太陽風(fēng)的功勞。除了創(chuàng)造美景，太陽風(fēng)也會(huì)干擾無線通信信號(hào)，對(duì)人類活動(dòng)，尤其是航天安全有很大影響。

長(zhǎng)久以來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽表面并沒有強(qiáng)風(fēng)的存在，而太陽風(fēng)最終卻會(huì)加速到超音速，達(dá)到百萬千米/小時(shí)的速度。此行，帕克將會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽風(fēng)粒子的直接測(cè)量，幫助科學(xué)家揭開太陽風(fēng)加速之謎。

太陽風(fēng)

●太陽高能粒子怎么產(chǎn)生？

太陽不僅發(fā)出太陽風(fēng)，還爆發(fā)大量高能粒子，這些粒子對(duì)衛(wèi)星和宇航員都造成威脅。所以只有更多了解它們，我們才能保護(hù)自己走向深空。事實(shí)上，此前已有多個(gè)探測(cè)器飛向太陽進(jìn)行科學(xué)研究，但只有今天的技術(shù)水平才能保證近距離接觸太陽，從源頭上解決問題。

“不怕熱”的帕克

帕克此行將穿過溫度高達(dá)200萬攝氏度的日冕層，堪稱“赴湯蹈火”，它不怕熱嗎？讓我們先進(jìn)行個(gè)小科普：溫度并不等于熱量。與我們的直覺相反，高溫并不總是轉(zhuǎn)化為對(duì)物體的實(shí)際加熱，所以實(shí)際上帕克不會(huì)承受那么多的熱量。

即便如此，帕克仍要承受約1400攝氏度的高溫，為此科學(xué)家給它裝上了防熱“護(hù)盾”—— 熱保護(hù)系統(tǒng)，也可以稱之為隔熱罩。這塊隔熱罩確實(shí)是“黑科技”，由兩塊碳纖維合成板中夾著一塊約11.5厘米厚的輕型碳泡沫芯組成，就像一塊碳組成的三明治。為了反射盡可能多的熱量，隔熱罩的外表面還涂有特制的白色陶瓷涂層。在整個(gè)熱保護(hù)系統(tǒng)的“護(hù)衛(wèi)”下，各種探測(cè)儀器將會(huì)在約30攝氏度的溫度下運(yùn)作，可謂十分“涼爽”。

日冕層

在隔熱罩的陰影邊緣，還裝有多個(gè)傳感器，要是它們檢測(cè)到了陽光，就說明帕克位置不正確，科學(xué)儀器就有高溫暴露的風(fēng)險(xiǎn)。盡管帕克與地球時(shí)刻保持通信，但距離如此之遠(yuǎn)，信號(hào)要8分鐘才能抵達(dá)地球，如果地面的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)其位置出了問題，再做糾正恐怕為時(shí)已晚。因此，科學(xué)家還給帕克開發(fā)了一套自我保護(hù)系統(tǒng)，一旦接收到警報(bào)，帕克會(huì)自動(dòng)調(diào)整位置，以確保儀器的安全。

帕克升空

帕克日記

1958年，美國天體物理學(xué)家尤金.帕克發(fā)表論文首次預(yù)測(cè)太陽風(fēng)的存在；

2015年，太陽探測(cè)任務(wù)通過關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)審；

2017年，太陽探測(cè)器正式更名為“帕克太陽探測(cè)器”，這是NASA首次以健在的科學(xué)家名字命名探測(cè)器；

2018年8月12日，91歲的帕克本人親臨現(xiàn)場(chǎng)，目送帕克奔向太陽；

2018年10月3日，第1次飛掠金星；

2018年11月5日，預(yù)計(jì)第1次飛至近日點(diǎn)，首次接近太陽；

2024年11月6日，預(yù)計(jì)第7次飛掠金星；

2024年12月24日，將第22次飛至近日點(diǎn)，首次距離太陽最近（約616萬千米）……