圖片帕克必須始終保持它的隔熱罩指向太陽
在太空探索的歷史上,即將到來的一刻將會(huì)被刻在印記上。預(yù)示著一項(xiàng)空前的成就,NASA的帕克太陽探測器將于2024年12月24日以驚人的速度195千米/秒,或435,000英里/小時(shí),飛越太陽。這將是人類歷史上第一次有物體如此之近地接觸太陽,僅距離太陽表面610萬千米,或380萬英里。"我們基本上快要著陸在一顆恒星上了," 帕克項(xiàng)目科學(xué)家努爾·拉烏菲博士激動(dòng)地表示。他將這次事件比作1969年的登月,強(qiáng)調(diào)這將是人類的一項(xiàng)巨大成就。
太陽光球?qū)拥母叻直媛室晥D,帕克號(hào)將以最接近的距離靠近
這項(xiàng)任務(wù)面臨的挑戰(zhàn)巨大。在探測器軌道上距離太陽最近的地方,航天器正面的溫度可能達(dá)到攝氏1400度。然而,帕克的策略是迅速接近太陽,盡快離開,通過從一個(gè)厚厚的熱屏蔽背后部署的一套儀器來測量太陽環(huán)境。
這次冒險(xiǎn)的獎(jiǎng)勵(lì),研究人員希望,將是對一些關(guān)鍵太陽過程的突破性認(rèn)識(shí)。首要的是更清晰地解釋太陽的外大氣層——日冕的運(yùn)作。日冕經(jīng)歷了一種看似違反直覺的超級加熱。太陽在光球?qū)樱ū砻妫┑臏囟却蠹s為攝氏6000度,但在日冕中卻可以達(dá)到驚人的百萬度以上。這與人們通常認(rèn)為的溫度隨著距離星核的增加而降低的情況相反。
在日冕區(qū)域,帶電粒子(電子、質(zhì)子和重離子)的外流突然被加速成400千米/秒,或100萬英里/小時(shí)的超音速風(fēng)。科學(xué)家至今仍無法完全解釋這一現(xiàn)象,但這對改進(jìn)對太陽行為的預(yù)測和“太空天氣”現(xiàn)象至關(guān)重要。
圖片只有在日全食時(shí),才能看到日冕
太空天氣指的是太陽釋放的粒子和磁場的強(qiáng)烈噴發(fā),可能降低地球上的通信,甚至使電力網(wǎng)發(fā)生故障。這種輻射還對宇航員的健康構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。這一問題變得更為緊迫,尤其是考慮到我們正在考慮將婦女和男人送回月球,甚至在月球表面建立永久存在。
帕克太陽探測器的最新飛行于上周五進(jìn)行,它還有三次計(jì)劃中的飛行在2024年內(nèi)進(jìn)行,然后在11月6日繞過金星,幫助改變其軌道,使12月24日成為歷史性的時(shí)刻。
圖片帕克有一個(gè)側(cè)視照相機(jī)探測太陽日冕中粒子散射的光
NASA的科學(xué)負(fù)責(zé)人妮基·??怂共┦勘硎?,12月24日的飛越的主要優(yōu)勢將是探測器在日冕中停留的時(shí)間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往的任何一次。
"我們不知道會(huì)發(fā)現(xiàn)什么,但我們將尋找與加熱相關(guān)的太陽風(fēng)中的波動(dòng),"她告訴BBC新聞。"我懷疑我們將感知到許多不同類型的波動(dòng),這將指向多年來人們一直在爭論的各種過程的混合。"
即將到來的一年將是帕克任務(wù)的巔峰;在12月之后,它將無法再靠近太陽,至少因?yàn)樗能壍缹⒉辉偬峁├@過金星以將其軌跡調(diào)整到更緊密路徑的機(jī)會(huì)。
然而,要再靠近將會(huì)使帕克的巨大護(hù)盾所投下的影子縮短,將航天器的后部暴露在無法忍受的溫度下。這次飛越太陽的歷史性時(shí)刻,將為人類帶來更深刻的對太陽奧秘的理解,為未來太空探索和月球任務(wù)提供寶貴的科學(xué)數(shù)據(jù)。
作者簡介:Jonathan Amos 自1994年以來一直是BBC的科學(xué)記者。他是1997年建立BBC新聞網(wǎng)站的團(tuán)隊(duì)成員之一。他的在線報(bào)道側(cè)重于地球科學(xué),對極地地區(qū)發(fā)生的變化特別感興趣。喬納森還以報(bào)道歐洲太空活動(dòng)而聞名。
(文章轉(zhuǎn)載自BBC NEWS,30 December 2023)
原文鏈接:https://www.bbc.com/news/science-environment-67837161
深入解讀:帕克太陽探測器
NASA的帕克太陽探測器正在深入探索太陽大氣,直面殘酷的高溫和輻射,旨在為人類提供有史以來首次對恒星大氣的采樣。2021年12月14日,NASA宣布帕克已穿越太陽的上層大氣——日冕,并在那里采樣了粒子和磁場。這標(biāo)志著歷史上首次有航天器觸及太陽。
帕克太陽探測器設(shè)計(jì)成能在距離太陽表面約400萬英里(650萬千米)的范圍內(nèi)飛掠,以追蹤能量流動(dòng),研究太陽日冕的加熱過程,并探索太陽風(fēng)的加速機(jī)制。在其任務(wù)過程中,該探測器將回答長達(dá)60多年困擾科學(xué)家的問題:為什么日冕比太陽表面(光球?qū)樱囟雀??太陽風(fēng)是如何加速的?高能太陽粒子的來源是什么?
我們生活在太陽的大氣層中,而這項(xiàng)任務(wù)將幫助科學(xué)家更好地理解太陽對地球的影響。帕克的數(shù)據(jù)將對理解并可能預(yù)測太空天氣至關(guān)重要。太空天氣可能改變衛(wèi)星的軌道,縮短它們的壽命,或干擾其內(nèi)部電子設(shè)備。帕克能夠在太陽的惡劣條件下生存,這是因?yàn)榧舛说臒峁こ碳夹g(shù)保護(hù)了它在危險(xiǎn)的旅程中。該探測器有四套儀器套件,設(shè)計(jì)用于研究磁場、等離子體和高能粒子,并拍攝太陽風(fēng)的圖像。
這項(xiàng)任務(wù)以已故的尤金·N·帕克博士的名字命名,他為我們現(xiàn)代對太陽的理解做出了開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。作為20世紀(jì)50年代中期芝加哥大學(xué)的年輕教授,帕克發(fā)展了一種數(shù)學(xué)理論,預(yù)測了太陽物質(zhì)的持續(xù)流出,即太陽風(fēng)。在他的職業(yè)生涯中,帕克一次又一次地革新領(lǐng)域,推動(dòng)了解我們太陽以及宇宙中其他恒星運(yùn)作方式的基本問題的理念。他于2022年3月15日去世,享年94歲。
在2018年,帕克成為第一個(gè)見證了攜帶自己名字的航天器的發(fā)射的人。NASA的帕克太陽探測器今天仍在追尋帕克半個(gè)多世紀(jì)前首次設(shè)想的開創(chuàng)性問題。
2017年10月3日,芝加哥大學(xué)名譽(yù)教授尤金·N·帕克參觀了以他的名字命名的宇宙飛船:美國宇航局的帕克太陽探測器。這是NASA第一次以在世研究員命名的任務(wù),也是人類第一次近距離探索太陽的任務(wù)。
美國宇航局的帕克太陽探測器(NASA)
原文鏈接:https://science.nasa.gov/mission/parker-solar-probe/