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帕克太阳探测器真的会“接触太阳”吗?

帕克太阳探测器将比任何人造物体都更接近太阳。它将基本上“接触太阳”。美国宇航局/约翰霍普金斯APL/史蒂夫格里本

下个月,美国宇航局将给太阳它的特写镜头。帕克太阳探测器将开始为期七年的任务,以检查太阳的能量,以期更好地保护人类和航天器免受恒星潜在的毁灭性影响。一个特别崇高的里程碑?”“与太阳接触,”NASA说,

考虑到太阳是一个炽热的气体球,没有固体表面,这到底意味着什么?”

发射后,不早于8月4日,帕克将周期性地飞越太阳大气最外层,称为日冕,那里的温度可高达350万华氏度(200万摄氏度)。

甚至更奇怪,太阳的日冕比光球热300倍-太阳大气的最底层,在那里太阳耀斑喷发和太阳黑子形成。(为什么这仍然是个谜——这是帕克设计用来回答的一个问题。)当日冕以一种被称为太阳风的带电粒子流的形式涌向太空时,过热的气体冷却。[在模拟中看到太阳日冕的华丽图像]

由于极端的温度,太阳观测航天器很难靠得足够近来获得日冕活动的完整图像。因此,配备了特殊屏蔽的帕克太阳探测器将放大到距离太阳光球层仅400万英里(640万公里)的距离,以获得近距离的视图。这比水星离太阳的距离近14倍多,平均距离为5800万英里(9300万公里)。这将是人类制造的物体离太阳最近的一次——实际上,帕克将“接触太阳”。

“帕克将是我们第一次接近太阳,观察太阳的活动在哪里发生,日冕在哪里加热,太阳风在哪里加速,”美国宇航局戈达德太空飞行中心帕克任务的研究科学家埃里克·克里斯蒂安告诉《现场科学》,

帕克的主要科学目标是了解太阳风是如何加速的,以及日冕为什么是超级热的。克里斯蒂安说,这些都是重要的科学和探索问题。根据美国宇航局的数据,太阳周期性地发出太阳耀斑,并伴随着日冕物质抛射,这些物质可以携带危险的带电粒子穿过太阳系。

帕克的隔热罩是一个重量轻、4.5英寸厚的碳泡沫核心,其空气含量为97%。它的周围是两块过热的碳-碳复合材料面板。离太阳最近的一面被喷涂了一层反射恒星能量的涂层,使航天器能够保持尽可能的凉爽。

航天器将非常接近太阳,以至于在直视太阳时无法拍照,因为否则它将受到损坏。因此,当帕克收集有关恒星活动的信息时,美国宇航局将依靠其其他太阳航天器的舰队来展示太阳的外观。太阳动力学观测站和太阳及太阳层观测站已经在远处对这颗恒星进行了定期观测,以监测其太阳黑子、耀斑和其他太阳活动迹象,因此他们将继续进行这项工作,而帕克将获得其近距离视图。

帕克将从近距离首次看到太阳发射仅仅四个月。首先,它将快速飞越金星。不过,克里斯蒂安说,在这颗行星上进行科学观测是不太可能的,因为帕克的仪器是用来收集带电粒子的,而金星没有太多的磁场。然后,帕克将在这个特殊的飞行过程中从太阳下潜近1700万英里(2700万公里),自主地收集观测数据,然后在第二年慢慢地将它们传回地球,克里斯蒂安说。[

为什么会推迟?T型太阳是无线电波的强大来源,它可以干扰帕克的通讯。虽然帕克离太阳很近,绕太阳公转(相对于地球的视角),但美国宇航局将避免与探测器取得联系,这样宇航局的命令就不会混淆航天器。美国宇航局已经习惯了这样的情况,比如当火星接近太阳时(从地球的角度来看),宇航局暂停了与火星车在表面的对话。

克里斯蒂安说,他迫不及待地想看看帕克将向我们展示什么样的太阳。他说,与地面天气预报相比,我们的太阳天气预报“远远落后……我们无法预测太阳何时会发出这些风暴。”。但他说,有了更多的数据,科学家们也许有一天会像今天在地球上形成龙卷风一样了解太阳天气。

最初发表在《生命科学》杂志上。

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