帕克探測器將首次“觸摸”太陽(yáng)
美國國家航空航天局(NASA)歷時(shí)8年、耗資約15億美元，打造出了一款能穿過(guò)太陽(yáng)大氣層而不融化的航天器——帕克太陽(yáng)探測器(Parker Solar Probe，以下簡(jiǎn)稱(chēng)帕克)。
據NASA官網(wǎng)8月12日報道，美國東部時(shí)間8月12日3時(shí)31分(北京時(shí)間8月12日15時(shí)31分)，帕克一飛沖天，它將以前所未有的飛行距離和速度，與太陽(yáng)親密接觸，觸摸日冕，進(jìn)一步揭開(kāi)籠罩著(zhù)太陽(yáng)的神秘面紗。
速度最快，距離太陽(yáng)最近
聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟增加了第三級的“德?tīng)査?”號重型火箭(世界上最強大的火箭之一)，搭載帕克從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空，探測器將于2018年11月首次接近太陽(yáng)，并于12月傳回數據。帕克重約1270公斤，大小相當于一輛小轎車(chē)，到達太陽(yáng)所需的能量為到達火星所需的55倍多。
帕克的最快速度將達到69.2萬(wàn)公里/小時(shí)，創(chuàng )造有史以來(lái)運行速度最快航天器紀錄。在不到7年的任務(wù)壽命期間，它將繞太陽(yáng)運行24次，并逐漸縮短與后者的距離，最終在距離太陽(yáng)表面約616萬(wàn)公里的位置飛行，這個(gè)位置處于日冕范圍之內，屆時(shí)，其與太陽(yáng)的距離相當于1976年德國“太陽(yáng)神2”號探測器創(chuàng )下紀錄的1/7。
為了與太陽(yáng)進(jìn)行“親密接觸”，帕克需要放慢速度，以使用金星的引力。升空8周后，帕克將飛過(guò)金星，利用這顆衛星的引力，減速并進(jìn)入環(huán)繞太陽(yáng)更近的軌道。之后再過(guò)5周，探測器將完成首次近距離接觸，到達距離太陽(yáng)表面逾2400萬(wàn)公里(相當于太陽(yáng)半徑35倍)的區域。探測器將從那里開(kāi)始環(huán)繞太陽(yáng)飛行，逐漸拉近與太陽(yáng)的距離，其間需再飛過(guò)金星6次。
“三明治”隔熱罩護駕
在靠近太陽(yáng)的軌道上，真正的挑戰是防止航天器被燃燒殆盡。
帕克科學(xué)家、戈達德太空飛行中心的亞當·薩博說(shuō)：“NASA數十年前就開(kāi)始計劃朝太陽(yáng)發(fā)送探測器，但我們一直缺乏保護航天器及其儀器免受高溫影響的技術(shù)。材料科學(xué)的最新進(jìn)展為我們提供了可以制造航天器隔熱罩的材料，這一隔熱板置于航天器前，不僅能耐受太陽(yáng)的極端高溫，還能保持背面的涼爽。”
隔熱罩由兩塊碳纖維面板之間夾一層4.5英寸厚的碳復合泡沫材料制成。雖然面向太陽(yáng)一側的溫度約達1371℃，但在隔熱罩后面，探測器的溫度保持在29℃。
試圖厘清三大問(wèn)題
帕克試圖厘清三大主要問(wèn)題。首先，為什么太陽(yáng)光球層的溫度比日冕溫度低很多。日冕是太陽(yáng)大氣的最外層，其內部分別為光球層和色球層。光球層的溫度僅為5500℃，日冕層的溫度高達二百萬(wàn)攝氏度。戈達德太空飛行中心的研究科學(xué)家艾瑞克·克里斯蒂安說(shuō)：“一般而言，距離熱源越遠，溫度越低，但為何太陽(yáng)外部大氣層比內部表面溫度高得多?這是個(gè)巨大的未解之謎。”
其次，探測器將在太陽(yáng)風(fēng)內穿梭，厘清生成太陽(yáng)風(fēng)的神秘過(guò)程以及太陽(yáng)風(fēng)如何獲得高達數百萬(wàn)英里/小時(shí)的速度。
最后，探測器將研究太空天氣現象。
薩博說(shuō)：“日冕是太陽(yáng)系中沒(méi)有航天器拜訪(fǎng)過(guò)的地方之一，帕克給了我作為探險家的興奮感。太陽(yáng)是我們可以近距離了解的一顆恒星，了解它有助于我們更好地理解其他恒星。”(劉霞)
