人类对太阳的探测将掀起一个新低潮(科技大观)
美国估计将于近期发射“帕克太阳探测器”。该探测器比之前的任何探测器飞得离太阳外表更近,在严酷的低温和辐射条件下,将深化探究太阳,希冀解开严重谜团。
太阳为地球上的生命提供光和热,但有时也带来不利影响。例如,太阳耀斑迸发时会形成短波通讯中缀;太阳黑子大迸发可招致卫星毛病。所以对太阳停止全方位的深化观测和探测,不只蓬勃发展的行业不仅给从业者提供了巨大的发展机遇,也带来了全新的挑战。有天体物理学上的意义,对人类生活也很重要。
目前,研讨太阳的先进办法是发射太阳观测卫星和太阳探测器。日本和美国近年来发射了不少太阳观测卫星, 与这些观测卫星相比,太阳探测器离太阳更近,可不受地球遮挡和大气层等的影响,近间隔对太阳展开多波段、全时域、高分辨率和高精度的观测和探测。随之而来的难题是,太阳探测器的研制和运转比观测卫星更具应战,尤其对轨道设计、防热措施等要求更高,非常复杂。
行将发射的“帕克太阳探测器”,大小与小型汽车相仿,其设计任务寿命约7年。“帕克太阳探测器”升空后不是立刻飞往太阳,而是驶向金星的方向,目的是经过金星的引力作用改动其速度和轨道,使探测器最大限制接近太阳。在约7年的工夫里,它将7次飞掠金星,绕太阳运转23圈,并逐步接近太阳,最终抵达距太阳仅约600万公里的中央停止探测。这将是天然物体第一次飞入日冕区域,并在如此近的间隔探测太阳。比先前间隔太阳最近的太阳神2号探测器近了7倍。
“帕克太阳探测器”将接受高达1400°C的火热以及太阳辐射的考验。为此,它装置了能抵挡低温和强辐射流的超耐热碳复合资料防热罩。这种防热罩由两头夹着11厘米厚的轻质碳泡沫芯的碳/碳复合资料两层面板制成,装在“帕克太阳探测器”顶部,可使探测器处于其暗影中。
“帕克太阳探测器”内还加装了冷却泵等安装。它可像空调一样使探测器上的仪器设备波动在大约室温的温度范围,以研讨磁场、等离子体和高能粒子,并对太阳风停止成像。
“帕克太阳探测器”的迷信目的是弄清楚为什么太阳外表的温度比太阳的大气层温度低很多;影响地球和太阳系的太阳风是如何构成的;怎样取得速度;为什么太阳有时分会释放出高能粒子。
2019年,欧洲和俄罗斯将辨别发射“太阳轨道器”和“近太阳探测”等。前者用于了解太阳日光层的活动机制及其对太阳活动的影响;后者用于探测太阳黑子景象及其相关效应、太阳磁极和磁场等。一系列探测器的发射,预示着人类对太阳的探测将掀起一个新低潮。
(作者为全国空间探测专业委员会首席迷信传达专家)
庞之浩