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“摸”到太阳 美NASA探测器“帕克”穿过日冕

【俄罗斯龙报网】当地时间12月14日,美国航天局(NASA)科学任务理事会副局长托马斯·祖布钦(Thomas Zurbuchen)在新奥尔良举行的2021年美国地球物理联盟秋季会议上宣布,在“帕克”(Parker)太阳探测器发射三年后,于今年4月成功穿过太阳大气的最外层(日冕),成为首个“接触”太阳的航天器。

“帕克”太阳探测器接近太阳的示意图。(图片来源:美国NASA官方推特)

央视新闻客户端报道,“帕克”太阳探测器于2018年发射升空,开始在太阳附近盘旋,并且比之前的任何航天器都更接近太阳。2021年4月,在“帕克”第八次飞越太阳期间,该探测器首次越过阿尔文临界表面,标志着它进入了太阳大气层,接触到了太阳的日冕。“帕克”太阳探测器将在未来7年的时间里进行21次近距离接近太阳的飞行。

“帕克”第一次穿过日冕只持续了几个小时,但它将继续盘旋靠近太阳。该航天器的下一次太阳飞越计划将于2022年1月进行。

“帕克”探日过程示意图。(图片来源:美国NASA官网)

据北京《科技日报》此前报道,“帕克”太阳探测器是美国NASA历时8年、耗资约15亿美元打造出的一款能穿过太阳大气层而不融化的航天器。2018年8月12日,“帕克”一飞冲天,以前所未有的飞行距离和速度,与太阳亲密接触,进一步揭开笼罩着太阳的神秘面纱。

“帕克”试图厘清三大主要问题:

首先,为什么太阳光球层的温度比日冕温度低很多。日冕是太阳大气的最外层,其内部分别为光球层和色球层。光球层的温度仅为5500℃,日冕层的温度高达二百万摄氏度。为何太阳外部大气层比内部表面温度高得多?这一直是个巨大的未解之谜。

其次,探测器将在太阳风内穿梭,厘清生成太阳风的神秘过程以及太阳风如何获得高达数百万英里/小时的速度。

最后,探测器将研究太空天气现象。

据NASA网站介绍,帕克的最快速度将达到69.2万公里/小时,创造有史以来运行速度最快航天器纪录。在不到7年的任务寿命期间,它将绕太阳运行24次,并逐渐缩短与后者的距离,最终在距离太阳表面约616万公里的位置飞行,这个位置处于日冕范围之内,届时,其与太阳的距离相当于1976年德国“太阳神2”号探测器创下纪录的1/7。

为了与太阳进行“亲密接触”,帕克需要放慢速度,以使用金星的引力。升空8周后,帕克将飞过金星,利用这颗卫星的引力,减速并进入环绕太阳更近的轨道。之后再过5周,探测器将完成首次近距离接触,到达距离太阳表面逾2400万公里(相当于太阳半径35倍)的区域。探测器将从那里开始环绕太阳飞行,逐渐拉近与太阳的距离,其间需再飞过金星6次。

为防止接近太阳后燃烧殆尽,“帕克”的隔热罩采用两块碳纤维面板之间夹一层4.5英寸厚的碳复合泡沫材料制成,面向太阳一侧的温度约达1371℃,背面可让探测器的温度保持在29℃。

此外,“帕克”还创造了NASA的一项新纪录——以健在科学家的名字命名的第一艘航天器。尤金·帕克(EugeneN.Parker)教授是美国知名的空间物理和天体物理学家。为了纪念帕克对太阳风的发现,NASA将原名为“太阳探测器 ”(Solar Probe Plus)的探测器更名为“帕克太阳探测器”(Parker Solar Probe)。

生于1927年的帕克在美国密歇根州立大学与物理结缘,取得了理学学士学位。1951年,帕克又从加州理工学院取得博士学位,开始了其学术生涯。在尤他大学度过四年时光后,帕克来到了芝加哥大学。在那里,而立之年的帕克取得了人生中最重要的学术成果——发现太阳风。之后,他获评教授职位,并在1967年当选美国国家科学院院士。

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