NASA计划奔向太阳

[ 录入者:zhoumeichun | 时间:2008-06-22 09:03:48 | 作者: | 来源: | 浏览:2193次 ]

原文标题:NASA Plans to Visit the Sun

作者:Dr. Tony Phillips   原文来自:http://science.nasa.gov/    Posted: 2008. 6. 10

编译:Melipal   审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

2008年6月10日:400多年来,天文学家都是在远方研究太阳。现在,NASA决定,去太阳那里看看。

NASA总部的 计划科学家Lika Guhathakurta说:“我们将第一次造访一颗活生生的 恒星 。这是太阳系 中未被探测过的 区域,作出发现的 机遇并非纸上谈兵。”

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艺术家笔下的 太阳探测器+。更多请点击(图片提供:NASA)

任务的 名字是太阳探测器+(Solar Probe+)。探测器是耐热的 ,设计目标是插入太阳大气深处,它在这里可以采集太阳风以及磁场的 一手样本。最早探测器可于2015年发射。任务的 结束是那以后的 7年,任务的 计划者们确信,太阳探测器+可以解开天体物理中的 两大谜团,并一路作出许多新的 发现。

Guhathakurta说,探测器仍处在设计初期,在NASA总部,该时期叫做“预阶段A”。“我们有许多工作要做,不过这非常激动人心。”

约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)将为NASA设计建造该探测器。对于设计前往太阳的 探测器,APL已经有了经验。2008年1月,APL的 信使(MESSENGER)号探测器进行了第一次水星 飞越,而许多同样的 耐热技术将增强太阳探测器+。(注:计划名为太阳探测器+的 原因是,它是基于APL早先在2005年设计的 太阳探测器而研制的 。)

太阳探测器+距离太阳最近可以达到700万公里,合9倍太阳半径。探测器的 合成碳防热罩在那里要禁住1400摄氏度以上的 高温,并承受辐射冲击波,其辐射水平强于先前任何探测器的 经历。自然地,探测器的 能源是太阳能。液冷太阳能帆板将为探测器供电,当阳光过强时,帆板可以收入防热罩之内。对于如此近的 距离来说,太阳看起来的 大小是地球上所见的 23倍。

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太阳的 模拟图象,其中标示了太阳探测器+多次近距离太阳飞越的 轨迹。更多请点击(图片提供:NASA)

The two mysteries prompting this mission are the high temperature of the sun's corona and the puzzling acceleration of the solar wind:

促进此项任务的 两大谜题是太阳日冕的 高温,以及太阳风莫名其妙的 加速过程:

谜题1——日冕:如果你在太阳表面安置温度计,读数会是大约摄氏6000度。直觉告诉我们,当你远离表面时,温度会下降。情况正好相反,温度会上升。太阳的 外层大气,也就是日冕,温度高于摄氏100万度,比下面的 星 体要高上百倍。自从第一次测量到这种情况以来的 60余年间,高温一直是个未解之谜。

谜题2——太阳风:太阳向整个太阳系 喷涌出高温的 带电粒子风,速度达到每小时百万英里。行星 、彗星 、小行星 ——都会感受到它。奇怪的 是,靠近太阳表面的 地方却不存在有组织的 风,而在外围的 行星 之间,却有真正的 阵风。在这两者之间的 某处,某些未知的 媒介将高速赋予了太阳风。问题是,是谁做的 呢?

Guhathakurta说道:“为解决这些问题,太阳探测器+将真正进入日冕。这里就是行动的 地方。”

载荷主要包括设计用于监测探测器周边环境的 仪器,如磁力计、等离子波传感器、尘埃探测器、电子与离子分析仪,等等。她说:“实地测量可以告诉我们,为揭示日冕加热与太阳风加速的 物理机制,我们需要知道些什么。”

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重新设计的 太阳探测器+。更多请点击(图片提供:NASA)

太阳探测器+仅有的 遥感仪器是半球成象仪(Hemispheric Imager),简称“HI”。这是一架望远镜,将使用类似医学CAT扫描的 方式为日冕拍摄3维图象。该技术叫做日冕断层摄影术,是太阳成象观测的 根本性新突破,只是因为拍摄地是靠近太阳的 移动平台,在冕云与冕流中边飞行边拍照,这一技术才得以应用。

太阳探测器+可能于2015年5月发射,将于第24太阳活动周的 末尾开始主要任务,并于第25太阳活动周预计的 峰年——2022年退役。这样探测器就可以在太阳活动周的 许多不同阶段采样日冕及太阳风了。这样做还可以让太阳探测器+在计划结束之前经历大量的 太阳风暴。虽然这很危险,但却是计划的 一部分:研究人员推测,太阳风暴产生的 最危险的 粒子中,许多是在日冕内获得能量的 ,而这里正是太阳探测器+所处的 地方。太阳探测器+也许还能实际观测到这样的 过程,并告诉研究者,如何预报威胁宇航员健康和安全的 太阳高能粒子(SEP)事件。

为了让太阳探测器+重复钻入日冕,需要借助金星 飞越。在6年的 时间里,探测器将7次掠过金星 ,让飞行路线弯曲,更深地插入太阳大气。花絮:虽然金星 并非此计划的 主要目标,当配备大量仪器的 探测器飞过的 时候,天文学家还是可以了解该行星 不少的 新东西。

Guhathakurta说:“对于探测、发现与深入了解来说,太阳探测器+是非凡的 计划。我们迫不及待地要开始了。”

(全文完)

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责任编辑:zhoumeichun

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