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《追太阳》 只回答三大问题
发布时间:2021-08-31 16:04:35来源:
《夸父追日》只回答了三个主要问题
自古以来,人们对照耀在广袤大地上的太阳充满了好奇,追日英雄在国内外都有发现。据《山海经海外北经》记载,相传黄帝时代,夸父家族的一位首领想摘下太阳,放在人们心中,于是他们开始一天天死去,最后在去大泽的路上渴死了;在希腊神话中,伊卡洛斯和他的父亲代达罗斯带着由蜡和羽毛制成的翅膀逃离克里特岛,由于他们飞得太高,翅膀上的蜡被太阳融化,掉进了水里。
尽管这些“祖先”追逐太阳的故事充满了强烈的悲伤,但它们从未阻止人类探索太阳系。目前,人类已经向月球、火星,甚至更遥远的星际空间发射了航天器。那么,我们能否向炽热的太阳发射宇宙飞船,揭开笼罩在它上面的“谜团”?
答案是肯定的,而且很快就会发生。
“太阳探测器”将起航
根据美国趣味科学网最近的一份报告,美国宇航局计划在2018年开始“太阳探测器+”的任务。探测器将以前所未有的——近距离接近太阳,地球距离太阳约1.49亿公里,而“太阳探测器”将到达距离太阳600万公里的区域,研究太阳表面释放的太阳风和能量粒子。
目前,NASA正在采取一切可能的预防措施,以确保飞船不会像伊卡洛斯的翅膀一样被太阳的高温融化。
美国宇航局戈达德太空飞行中心的研究科学家埃里克克里斯蒂安说:“这将是我们首次探索太阳的任务。我们无法到达太阳的前表面,但探测器与太阳之间的距离足以回答三个重要问题。”
试着回答三个大问题
首先,这次探测任务希望找出为什么太阳表面(光球层)的温度比它的大气层(日冕)的温度低得多。日冕是太阳大气的最外层,其内部由光球和色球组成。根据NASA的数据,光球层的温度只有5500摄氏度,日冕层的温度高达200万摄氏度。克里斯蒂安说:“一般来说,我们认为离热源越远,温度越低,但为什么太阳的外层大气比内表面热得多呢?这一直是一个巨大的未解之谜。”
其次,科学家想弄清楚太阳风(来自太阳的物质流)是如何获得速度的。很久以前,人们发现彗星的尾巴总是背对着太阳,他们猜测这很可能是由太阳吹出的“风”引起的,就像风吹来的烟一样。1959年,卫星直接探测到了“太阳风”。
克里斯蒂安说:“太阳会以150万公里/小时的速度向四面八方吹带电粒子,但我们不知道太阳风是如何加速的。”
第三,这次探索任务将阐明为什么太阳有时会释放高能粒子,这对未受保护的宇航员和航天器构成威胁。
研究人员一直试图从地球上回答这三个主要问题,但问题是“我们距离太阳1.49亿公里,这使得人们很难弄清楚太阳上发生了什么。”
热和辐射是巨大的挑战
但是在距离太阳600万公里的范围内飞行也面临着许多挑战。毫无疑问,最大的挑战是热度。为了应对极端高温,科学家们设计了一种厚度为11.4厘米的碳复合保温板。美国宇航局合作伙伴约翰霍普金斯大学应用物理实验室的科学家表示,这种隔热板可以抵御航天器外部1370摄氏度的高温。
此外,这款探测器还有一个特殊的热管——散热器,可以将穿透隔热板的热量辐射到空间。克里斯蒂安说:“因此,热量不会到达这些对热量非常敏感的仪器。”他说,如果防护工作按预期完成,探测器内的仪器将保持室温。
工程师还会尽最大努力确保探测器不会被辐射毒害,辐射会损坏探测器的电路,尤其是内存。
这项任务将是一项无人探索任务,但美国宇航局表示,如果有足够的时间和资金,他们也可能开发载人飞船。
如果一切按计划进行,“太阳探测器”将是历史上最接近太阳的人造物体。到目前为止,距离太阳最近的航天器是1974年12月发射的探测器“距太阳4700万公里的太阳神1号”和1976年4月发射的“距太阳4400万公里的太阳神2号”;2004年8月发射的信使号水星探测器距离太阳约5800万公里。
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