触摸太阳!NASA要发射人类首个飞向太阳的探测器
转自搜狐科技:https://m.sohu.com/a/218502466_102883?from="timeline
NASA 要发射人类历史上一个极为特殊的空间探测器。它要飞往的可是你每天头顶上那个红彤彤的太阳,这可是史无前例的!这艘探测器名为“帕克太阳探针”(Parker Solar Probe)。
首先,帕克太阳探测器飞太阳那去干什么?它将追寻太阳风的踪迹,可为什么要研究太阳风呢?
太阳风非常稀薄,常常每立方厘米只有几个粒子,比地球上一些实验室的真空还真空;太阳风粒子主要是质子、电子和阿尔法粒子等带电粒子,它们的温度也相当地高,可达几十甚至上百万度。
前面说到它会飞到太阳身边去,那么会有多近呢?太阳半径约 70 万千米,帕克太阳探针离太阳最近的时候只有约 600 万千米,相当于八个半太阳半径,将成为史上离太阳最近运行的人造物体。
因为太阳的外层大气(日冕)并没有明确的外边界,所以八个半太阳半径的距离完全可以说是在日冕之中并接近太阳表面(光球)了,就像该任务的口号说的那样——“触摸太阳”。
听到“触摸太阳”,大家的第一反应恐怕是:太阳好比一个大火炉,离那么近,探测器不会被烤化么?要回答这个问题,首先得明确一下太阳这个大火炉的发威方式。
炎炎夏日,我们会觉得“晒”和“热”,“晒”是说太阳光照射到我们的脸上和身上,这是一种电磁辐射,我们可以通过打伞、戴遮阳帽和墨镜等来遮蔽。
“热”则往往是指空气中的分子热运动加强了,这些燥热乱跑的分子们与我们的皮肤接触,于是我们就感受到滚滚的热浪了。
太空中没有什么空气分子,电磁辐射却很强,足以把探测器晒到近一千四百摄氏度的高温。
为了防高温,工程师们给帕克太阳探针设计了专门的热保护系统,包括一个厚度接近 12 厘米的碳防护罩,好像一把厚实的遮阳伞,把探测器的主要仪器都遮蔽在阴影中。
这样,“晒”的问题解决了,“热”就好对付了,因为行星际的物质很稀薄,所以虽然它们温度很高,但是密度低,这使得它们很难将别的物品“加热”。
比如说水蒸气虽然温度比沸水高,但是密度要低很多。人的手如果不小心碰到烧水时冒出的热气时,可能会觉得烫一下,但是不小心碰到沸水,那就很可能被烫伤了。
行星际介质也是类似的,所以工程师在探测器上加装了冷却泵等装置,像空调一样给仪器降温,以解决“热”的问题。
到了最后离太阳最近的时候,探测器将会加速到七十多万千米每小时(约两百千米每秒),成为人类历史上最快的飞行器。北京到上海直线距离约一千千米,按照帕克太阳探测器这个速度,只要 10 秒就可以跑一个来回。
今年夏天,帕克太阳探针将开始它的漫漫征途,到了秋天,它将第一次经过金星,随后第一次到达近日点;2019 年冬天,第二次经过金星。