N据新华社电
美国“帕克”太阳探测器12日升空,正式开启人类历史上首次穿越日冕“触摸”太阳的逐日之旅,这也将成为迄今最“热”的太空探测任务。
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645千克的探测器直入云霄。
美国航天局说,“帕克”将在未来7年内环绕太阳飞行24圈,并在金星引力的帮助下调整轨道逐渐逼近太阳,最终抵达距离太阳表面约610万千米的地方,成为有史以来最靠近太阳的航天器。“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。
最快最近首“触日”
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。“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。
“帕克”预定工作寿命7年,其间将环绕太阳24圈,最终将飞至距太阳表面约610万千米的最近点,只有不到10个太阳半径的距离。这意味着探测器进入了日冕层内。日冕是太阳大气的最外层,在这里,带电粒子被加速到超音速并飞离太阳,形成了可能危害地球的太阳风。
此前,最接近太阳的人类探测器是德美两国共同研制的“太阳神2号”,它曾于1976年飞至距太阳表面约4300万千米的地方。
酷热高温都不怕
太阳表面温度约6000摄氏度,而位于太阳大气最外层的日冕可达上百万摄氏度,“帕克”有什么“防烤化”高招?
美国航天局说,按照他们的计算,“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。
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。
“帕克”探测器上也有设备没有躲在防热罩后,其中一个是被称为“法拉第杯”的传感器,用来测量太阳风中离子和电子的相关数据。“法拉第杯”使用钼合金制成,其熔点高达2349摄氏度,而为它产生电场的芯片由钨制成,熔点高达3422摄氏度。
另外,设计人员采用金属铌制造电线,并用蓝宝石晶管来隔热,防止电线被烤化。
“帕克”探测器上还有多个高温保护机制。
四大仪器解谜题
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。比如,科学家尚不清楚太阳风中的粒子如何获得加速度。另外,日冕温度远高于太阳表面,这也是一个谜。
为此,“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。
美国航天局说,“帕克”探测器将在日冕层展开近距离观测,希望能“革命性改变对太阳的认识”。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。