8月12日,在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地,搭载着“帕克”太阳探测器的“德尔塔4”重型运载火箭发射升空。 新华/美联
刷新最靠近太阳纪录
美国东部时间12日3时31分(北京时间12日15时31分),“德尔塔4”重型运载火箭从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地腾空而起,搭载着小汽车大小、重约635千克的探测器直入云霄。
美国航天局指出,这个探测器“相对较轻”,因为接近太阳需要巨大的能量。“帕克”使用当前世界上推力最大火箭之一“德尔塔4”发射,所用发射能量是前往火星的55倍,比前往位于太阳系边缘的冥王星也多出一倍。
上天后,“帕克”将越飞越快,打破人造物体的飞行速度纪录——在最接近太阳时,一小时就能飞70万千米。按这种速度,只要一分钟就能从华盛顿飞到北京。不过,要接近太阳,还必须借助金星的引力踩“刹车”减速:“帕克”将7次近距离飞掠金星,利用其引力调整轨道并降低速度,从而逐渐靠近太阳。
按计划,“帕克”将于9月底第一次掠过金星,然后于11月首次抵达近日点。美国航天局说,这时“帕克”距太阳只有36个太阳半径的距离,约2500万千米,其实已经成为史上最靠近太阳的航天器。
美国航天局说,“帕克”将在未来7年内环绕太阳飞行24圈,最终抵达距离太阳表面约610万千米的地方,这意味着探测器进入了日冕层内。人类此前距离太阳最近的一次飞行任务由德美两国研制的“太阳神2号”探测器于1976年完成,当时距离太阳表面约4300万千米。
酷热高温都不怕
太阳表面温度约6000摄氏度,位于太阳大气最外层的日冕可达上百万摄氏度,“帕克”如何耐受得住太阳之火而不被烧化呢?
美国航天局说,尽管日冕温度高得惊人,但因为物质密度低,可导热粒子稀少,对航天器的影响实际上并没有想象中那么大。按照计算,“帕克”进入日冕后,面向太阳的那一面将仅被加热到约1400摄氏度,尽管这个温度也足以让铁熔化,但“帕克”可以抵御这一高温。
更重要的是,“帕克”面向太阳的一面装有厚约11．4厘米的防热罩,由轻质碳复合泡沫制成,表面涂有白色陶瓷涂料,可反射尽可能多的阳光,使探测器内部的工作环境可维持在30摄氏度左右。几十年前,美国航天局就有探测日冕的计划,但直到最近材料科学取得进展,研制出了这种防热罩,计划才得以真正实施。
“帕克”探测器上还有多个高温保护机制。比如,研究人员在防热罩阴影的边缘安装了多个传感器,一旦某个传感器探测到阳光,便会通知中央电脑,“帕克”探测器随即自动纠正姿态,确保内部仪器安全。
携带四大仪器解谜题
费尽心机探测太阳,并非只是满足“奔日”梦想,人们对太阳的了解还远不充分,其中一个主要的未知领域是日冕物质抛射和太阳风形成等太阳活动。
为回答这些问题,“帕克”探测器搭载了四大仪器,分别是测量日冕电场和磁场的FIELDS,记录太阳风中粒子速度、密度和温度等数据的SWEAP,直接给太阳日冕拍照的WISPR以及测量粒子能量及种类的ISIS。
作为第一个将直接从位于太阳大气最外层的日冕中穿越的探测器,“帕克”将使人类能够近距离测量太阳外层空间的电场和磁场,研究日冕物质抛射的物理机制,从而更准确地预测太阳风暴对人类生活可能造成的影响。同时,这项任务也将增进对其他恒星的认识,并有助更准确地预报重大空间天气事件。
“帕克”探测器以曾提出太阳风存在的美国物理学家尤金·帕克的名字命名。看着“帕克”升入云霄,这位91岁的老人说:“开始啦,接下来的几年我们将会学到一些新东西。”
如果一切顺利,探测器将从12月开始传回相关数据。 综合新华社消息
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