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「帕克」任務揭秘:探索太陽風、日冕超高溫解謎、探SEP加速機制

2018-08-02 15:43世界日報 編譯中心╱綜合報導

帕克探器任揭秘 法新社
帕克探器任揭秘 法新社
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國家航太總署(NASA)耗資15億元研發、預定11日發射的帕克太陽探測器,將開始為時七年的觀測任務。這將是第一個穿越日冕(太陽大氣最外層)的探測器,最終抵達距離太陽表面僅610萬公里的位置,是迄今為止人造太空船最接近太陽的地方。帕克探測器此行將幫助人類解答一些關於太陽懸而未決的重大問題。

新華社報導,人類通過探測器早已實現了對月球和火星的零距離探索,為什麼想靠近太陽這麼難呢?航太專家、中國航太科工二院二部研究員楊宇光表示,克服引力是近距離觀測太陽的最大困難之一,地球圍繞太陽轉動的速度是每秒30公里,一個太空船想要接近太陽,必須減速,這個過程將耗費大量能量。而太空船攜帶的燃料越多,有效載荷就越少,那麼就很難完成更多科學使命。所以這個任務設計非常複雜,探測器需要借助金星逐漸減速後再接近太陽。

另外一個難點則是百萬攝氏度的高溫環境。目前科學家對於探測器抵達的位置環境只有相關推測,還沒有很準確的把握,當中存在許多不確定性。換句話說,這次任務是試探性的,能不能成功還很難說。

另據NASA官方網站說明,帕克探測器此行將繞太陽運行24圈,其間7次飛越金星,逐漸縮短圍繞太陽旋轉的軌道半徑。它將配備5台儀器,用於測量與取樣,主要肩負瞭解太陽的三大任務。

首先,探索太陽風是繞日觀測的重要任務。太陽風雖然無法眼見,但其實南北兩極出現的極光就是太陽風進入地球磁場後引發的。據英國「衛報」報導,太陽風接近地球時會使磁場發生變化,可能造成電網停電、無線電通訊受到干擾等情況。人們目前對於太陽風吹向地球的機制還不是很瞭解,楊宇光表示,預測太陽活動對人類極為重要,因為這些活動會影響地球電離層以及大氣密度,與我們日常生活息息相關。同時,太陽活動還會對太空船產生更加直接的影響。

再來,帕克會嘗試解開日冕的極端高溫之謎。日冕層是太陽大氣的最外層,在日全食過程中,肉眼看到的那個光圈就是日冕,其厚度達到幾百萬公里以上。太陽的可見表面溫度大約為5500攝氏度,但是日冕的溫度卻超過百萬攝氏度,是前者的數百倍。日冕的反常高溫從何而來,一直令科學家費解,因為太陽的能量是來自其核心的。

最後,瞭解太陽高能粒子(SEP)加速行進的機制也是任務之一。太陽高能粒子產生於太陽耀斑和日冕物質拋射,其速度可以達到光速的一半。太陽高能粒子不僅會對人造衛星的電子設備產生干擾和損害,其輻射還會危及太空人生命安全。帕克探測器此行將探索是什麼給太陽高能粒子加速。

除了美國的NASA,全球很多國家也在積極籌備太陽探測活動。據英國廣播公司(BBC)報導,歐洲航天局(ESA)將於今年10月發射耗資10億歐元的太陽軌道探測器,深入到距離太陽4200萬公里處。探測器將對太陽大氣進行高精度的觀測,還會觀測太陽極區和太陽背面。印度空間研究組織也在2017年宣布,將於2019年發射名為阿迪亞L1的太陽探測器,解決太陽物理學的一些長期問題。

帕克探器任揭秘 法新社
帕克探器任揭秘 法新社
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太空人高溫NASA

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