不得不说,这又将是科学界的一次大震动!就在当地时间12月14日的时候,美国国家航空航天局(NASA)科学任务理事会副局长托马斯·祖布钦于正在新奥尔良举行的2021年美国地球物理联盟秋季会议上正式宣布了一重大科研消息:在“帕克”太阳探测器发射了3年之后,该探测器在2021年4月的时候成功穿过了太阳大气的最外层(日冕),成功成为全球首个“接触”太阳的航天器,意义十分重大!
值得注意的还是,“帕克”太阳探测器的好消息还不仅于此,托马斯还分享了“帕克”从发射至今的诸多细节,乃至下一次的太阳飞越计划。这是怎么回事呢?而网友们也提出了相关疑问,都说太阳的温度很高,肯定是人类无法接触的温度,日冕的高温高达100万摄氏度,那么“帕克”又是如何做到能穿越它的呢?不得不说,这些疑问魔方也是觉得十分好奇!
帕克探测器(帕克探测器飞到太阳需要多久)
据会上托马斯表示,在2018的时候“帕克”开始发射升空,并且开始按照计划,以比此前的任何航天器都要更加接近太阳的距离在太阳附近盘旋。终于,在“帕克”第八次飞越太阳期间,该探测器首次穿越过了阿尔文临界表面。2021年4月的某个特殊的日子里,“帕克”太阳探测器首次进入了太阳大气层,接触到了太阳的日冕,成为了全球首个穿越太阳的航天器。
在很多人看来这已经是史无前例的成绩了,已经值得庆贺。不过托马斯透露这还不是结束,他表示下一次飞越太阳的计划已经开启,事件就在2022年的1月,也就是下个月。很多天文探索爱好者都被这一消息震撼到了,纷纷表示十分期待。更有网友表示,此次的穿越日冕已经这么牛,下一次穿越说不定还会打破什么记录呢?都表示十分期待。
确确实实,就连魔方也觉得太厉害了。现目前关于太阳的探测器只有美国一家,伴随着这么大的成绩出现,而太阳对于人类来说是既熟悉又陌生的星球,有了这一发现可以说为未来人类更进一步探索太阳奠定了深厚基础。
据官方资料显示,美国的“帕克”是全球首个太阳探测器,按照预设目标,科学家们让它冒险进入太阳那炙热的大气,争取在被太阳散发的巨大热量摧毁之前手机地球“母星”太阳的重要信息。探测的内容中,包含了一直以来备受关注的,穿越太阳时候遇到的等离子、磁场和波、高能粒子和尘埃,乃至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等等。
正如其原理而言,就是通过燃烧自身争取获取信息的时间差,这本就是一种“自焚”的壮烈牺牲模式,因此就探测方式而言,“帕克”太阳探测器就值得尊敬。与此同时,大家都知道不管是航天探测器,还是航天发射设备等等的研制都需要大量的人力物力。尽管通过一次次的发射取得进展,或许关键信息,让人类对太阳更加了解,甚至未来加以利用的现实应用畅想十分诱人,不过其实实在在的损耗也是看得见的,这可不是一般人敢轻易尝试的。做得好,那就是声名远扬,做不好,那就只有当炮灰为后人积累经验了。
此外,“帕克”太阳探测器据悉在设计之初就已经被赋予了3大使命,因此它身上的技术飞跃也是可圈可点。使命之一,“帕克”需要搞清楚日冕为何一面在“沸腾”一面在“冰冻”。关于日冕的高温和太阳风令人不解的加速、跳变是长期困扰着太阳物理学家们的两大难题,弄清楚这一问题对于太阳进一步深入研究尤为重要。
使命之二,那就是寻找超音速太阳风来自哪里。超音速太阳风一般来说是由于日冕的高温下,等离子体的压强也越大,由于具有波动性,于是产生了“跳跃”,进一步产生了超音速太阳风。不过科学家们一直想弄清楚太阳风为何加速的问题,他们认为假设是如果没有额外的能源,很难解释为何有高速太阳风产生。因此“帕克”探测过程中携带了大视场照相机(WISPR)拍摄日冕像,扫过日冕的时候就能对它进行断层成像,不过比较可惜的是成像跨度只能达到90°~150°。
使命之三,那就是太阳反常的日冕温度以及太阳风为何会在抵达太阳系行星时会变成“狂风”,是地球风速的上万倍,究竟有哪些未知因素在影响。这两者是太阳的两大奥秘,同时也是“帕克”探测太阳的终极目标。综上所述,无论是其探测方式,还是探测目标都走在了前列。
探测地球“母星”有多难?帕克穿越太阳日冕时忍受100万摄氏度高温中就体现得淋漓尽致。关于此次“帕克”探测之旅,很多人在惊讶、期待之余,其实也觉得疑惑。那就是按照科学家的观点,那就是太阳表面的温度大约是在6000摄氏度左右,在太阳外部的大气层也就是日冕的部分地方温度甚至超过了100万摄氏度。那么究竟“帕克”如何能穿越的,甚至穿越过程持续了长达几个小时,难道太阳日冕100万摄氏度高温观点要被颠覆了?
其实不然,“帕克”升空前早有准备!它的发射重量高达646公斤,配备了由碳复合材料制成的厚度高达11.4厘米的防热罩,可让探测器主体在接近1400摄氏度的外部环境下把温度保持在略高于室温。此外,探测器上还配备了冗余配置弥补未设自主控制软件的缺憾。
此外,据悉帕克太阳探测器还是人类有史以来最快的物体,最高速度将达到200千米/秒,达到0.05%光速。在这样的高速运行下,使得再多的热量,也不易吸收。因此,关于第一个难题高温也就基本解决了。
此外,那就是观测仪器的配置。“帕克”除了上述的太阳风三维成像仪,还携带了太阳风电子、阿尔法粒子与质子调查”(SWEAP)、“电磁场调查”(FIELDS)、“太阳综合科学调查-高能粒子仪器”(ISIS-EPI)等等高精密仪器设备。当然,还有113.7万个人名的内存卡用于储存、回收数据。
总而言之,不管是短期来看,还是长远来看,近距离探测太阳,不仅将回答一些长期以来困扰着天文学家的难题,有助于揭示太阳的运行机制,了解太阳与行星、地球的关系,提高人类预测太空天气的能力,改善会影响地球生命的主要天气事件,还能协助太空卫星和宇航员的观测。因此,先行者“帕克”探索太阳十分重要,同时对于人类社会的长远发展也十分必要。
尽管目前“帕克”或许还并不完美,但是探索一直在继续,相信不断地优化、升级中,下一次2022年1月的最新出行会有新的改变,也期待它给我们带来更多的惊喜。当然,全球热衷于太空探索的国家有很多,不管是像我国空间站采取的“多国合作”模式,还是美国的“单打独斗”都是有益探索,期待不断有新的探索成就出现!
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