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挑战日表高温:帕克太阳探测器将潜入日冕层

来源:www.timetimetime.net 时间:2020-05-11 编辑:生活语录

作者:金南资料来源:中国科学新闻发布日期:2018/7/30 10:24336002

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Challenge Solar Watch高温:Parker Solar Probe to渗透冠层

Parker Solar Probe to Before to Solar Watch by Any Other Probe 图片来源:JHUAPL

伊卡洛斯小行星记录被打破:美国国家航空航天局已经制造出一种探测器,可以在不融化的情况下穿越太阳大气层。

如果一切按计划进行,价值15亿美元的帕克太阳能探测器将于8月4日在佛罗里达州卡纳维拉尔角空发射 仅在三个月内,它将达到比以往任何探测器都更接近太阳的范围,从而对恒星的能量涡旋进行了前所未有的直接测量。

但这只是开始 在接下来的7年里,探测器将绕太阳运行23次以上,并一个接一个地接近太阳,最终到达离太阳表面620万公里的距离,并位于日冕内。 这将相当于德国1976年发射的阿波罗2号探测器创下的记录的近1/7

帕克太阳探测器旨在回答一些关于太阳最突出的问题,例如日冕是如何被加热到几百万摄氏度,而低于它的表面温度相对较低 探测器还将访问太阳风,在那里能量粒子以每秒800公里的速度向外流向太阳系。 当太阳风猛烈撞击地球时,它会形成美丽的极光,但也会干扰卫星通讯和导航系统。

这项任务的科学家、马里兰州约翰霍普金斯大学应用物理实验室的太阳物理学家尼古拉福克斯说:“我们将到达所有有趣事情发生的地方。” “

深海探测器的数据将使科学家能够更好地理解粒子、磁场和能量在太阳内部是如何结合的复杂图像。 马里兰州美国宇航局戈达德飞行中心的太阳物理学家尼科林维亚尔说:“这将是一个游戏规则的改变。” “

自1958年以来,泰空物理学家一直梦想着完成一项穿越日冕或至少在水星轨道上飞行的任务。 那一年,芝加哥大学物理学家尤金帕克首次提出太阳风的存在。这个探测器是以他的名字命名的。

经过几十年的规划,这个梦想即将实现 在上升空8周后,它将飞越金星,利用这颗行星的引力降低速度,进入离太阳更近的轨道 五周后,也就是11月3日,探测器将首次接近日光仪距离日光仪2400多万公里,是太阳半径的35倍。

在那里,帕克探测器将围绕太阳旋转,并在飞越金星超过6次后逐渐接近太阳。 为这次任务设计轨道的APL工程师郭延平说,这个轨道将为探测器收集数据提供足够的时间。

在第一次接近日光仪(大约35个太阳半径)和最后一次接近日光仪(在10个太阳半径内)之间的某个地方,帕克探测器将遇到阿尔芬表面,这是太阳风变成超音速的边界 在阿尔芬的表面,太阳磁场起着主导作用。在外面,太阳风更加分离,会自行飘散。

贾斯汀卡斯帕,安阿伯密歇根大学的物理学家,研究了阿尔芬的过境现象 他说用探测器穿越边界的象征意义类似于2012年旅行者1号探测器进入星际空间空 这一刻将标志着人类进入太阳系的另一个区域。 他说:“我相信会有特别的事情发生 "

这个边界可能比以前想象的更复杂 最近对日地关系观测站(STEREO)探测器在2014年拍摄的外部日冕图像的分析表明,阿尔芬的表面可能是一个广阔的、定义不清的区域,包含复杂的磁结构。 这意味着帕克太阳探测器将有机会测量一个新的意想不到的边界区域。 科罗拉多州博尔德西南研究所的太阳物理学家克雷格德福特说:“它比我们想象的更加暴力和模糊。” 他领导的团队所做的分析发表于7月18日《天体物理学杂志》

帕克太阳能探测器配备了一系列可以直接采样日冕的仪器 它们由2.4米宽的隔热罩保护,隔热罩由夹在碳复合材料层之间的11厘米厚的碳泡沫制成。 它能承受接近1400℃的高温

探测器由太阳能电池板供电。为了保持凉爽,他们有一个类似汽车散热器的水管系统。 在与热源紧密接触的情况下,大多数太阳能电池板会在隔热罩的阴影下折叠起来。

科学家希望帕克探测器将开启太阳能研究的新时代 2020年,欧洲空局计划发射其太阳轨道探测器,该探测器将在比帕克太阳探测器更高的纬度研究太阳。 同样,丹尼尔K井上太阳望远镜将于2020年在夏威夷发射。它将绘制每日太阳日冕图。

Parker,91岁,说他希望看到太阳风中的波浪和湍流,他预测到了这一点,并将通过以他名字命名的探测器进行测量。 “我希望我能有一些惊喜 ”他说 (金南编)

《中国科学报》 (2018-07-30第三版国际)

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