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NASA将发射人类首个太阳探测器【二明】检漏仪

2020-12-03 18:11:13  大成机械网

有外媒报道称,NASA正在为“帕克太阳探测器”做最后的修正准备,七月它将升空飞向太阳,这将是人类首次真正实现“和太阳肩并肩”。

这款特殊的空间探测器将于7月31日从NASA肯尼迪航天中心启航,升空后,它将直接穿过太阳大气层——日冕,比以往任何一个航天器都更靠近太阳。

该太阳探测器命名“帕克太阳探测器”,是为了纪念著名的太阳天体物理学家帕克,这也是NASA首次以在世科学家的名字命名一个飞行器。它将飞到足够接近太阳的位置,位于距离太阳表面590万公里的轨道上,88天绕太阳一圈,飞行速度达到200公里/秒,成为世界上最快速度的人造物体。

本次“帕克太阳探测器”最终任务是要追寻并研究太阳风。太阳风是从太阳上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。在不是太阳的情况下,这种带电粒子流也常称为“恒星风”。

在距离太阳表面590万公里的地方观测,帕克太阳探测器将可以更加清晰的看见太阳风速度从原来的亚音速达到超音速的过程;同时飞过高能太阳粒子的发源地。

当太阳探测器靠近太阳时,需要抵御超高温度。探测器的隔热板不仅要暴露于太阳光的直射之下,还要能够经受1427摄氏度的高温炙烤,同时还要确保探测器未被阳光直射一侧的设备能够稳定在大约室温的温度范围。

为了防高温,工程师们给帕克太阳探测器设计了专门的热保护系统,包括一个厚度接近 12 厘米的碳防护罩,好像一把厚实的遮阳伞,把探测器的主要仪器都遮蔽在阴影中。

同时,工程师在探测器上加装了冷却泵等装置,像空调一样给仪器降温,以解决“热”的问题。

今年夏天,帕克太阳探测器将开始它的漫漫征途,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;在这之后,它将在绕着太阳转了 22圈后,第一次到达600万千米处的近日点,完成人类“触摸太阳”的梦想。

太阳探测器的仪器探测它们遇到的等离子体、磁场和波、高能粒子和尘埃。它们也对太阳探测器轨道附近以及日冕底部的偶极结构的日冕结构成像。

自20世纪90年代中期以来,美国航宇局和欧洲空间局间的联合项目太阳和日球层探测器(SOHO)以及美国航宇局的高新化学组成探测器(ACE)和风太阳探测器(WIND)就开始不断地监测太阳风和日冕。然而,它们只能从安全距离——到地球的距离只有日地距离的1%——之外来观测太阳。为了能真正捕捉到太阳大气的复杂性,SP+不能如此的胆怯。

把一个探测器送往比先前最靠近太阳的探测器距离还要小8倍的地方听上去就像是一次自杀式的任务。而在如此近的距离上,它会一头扎入太阳日冕——太阳的外层大气,那里的温度在100万——200万摄氏度之间。这正是美国航宇局计划于2018年前发射的“太阳探测器+”(Solar Probe plus,简称SP+)所要做的,

2010年9月公布了SP+上所要进行的实验,科学家们为之兴奋不已。对于太阳物理学而言,SP+堪称是哈勃望远镜级别的任务。如果一路上能够幸存下来,SP+将有望回答一些长期以来困扰着天文学家的难题。这是人类第一次可以触摸、品味、嗅闻我们的太阳。

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