|
读新闻
史上最速 1分鐘從華府到北京 助解密日冕 預測太陽風 編譯王麗娟／綜合12日電 太空總署(NASA)的帕克太陽探測器將協助人類更好了解太陽的運作，這是自人造衛星誕生以來，天文界長達60年的夢想。為能揭開太陽的神祕面紗，科學家在帕克探測器上設計與裝置了四套儀器，以研究太陽磁場、等離子體、高能粒子，以及可對太陽風進行成像的設備。 太陽經常以帶電粒子與太陽磁場干擾地球，如太陽風雖會生成美麗的極光，但也會產生令地球不安的相互作用。來自太陽的大爆發，可能干擾地球磁場，進而造成通訊中斷、衛星停擺、停電等。科學家希望未來能預測這些太陽「風暴」的降臨，而帕克有望提供新的有價值資訊。 困擾天文學界數十年的疑問包括日冕的高溫是如何形成的，以及太陽風是透過何種物理過程才會加速成超音速狀態。日冕溫度可能高達華氏數百萬度，遠高於太陽表面的華氏6000度。日冕同時是太陽風加速的地方，因此NASA將帕克送抵日冕與穿越日冕，冀望藉帕克傳回的畫面與資訊，助科學家解開謎團。 科學家除解決隔熱問題，探測器的飛行角度也是由軟體控制，將確保隔熱罩後的儀器不會面向熱源，維持儀器的安全與冷卻。 帕克探測器重約635千克，大小如同一輛小汽車。NASA指出，這個探測器「相對較輕」，因接近太陽需巨大能量。帕克使用當前世界上推力最大火箭之一「德爾塔4」發射，所用發射能量是前往火星的55倍，比前往位於太陽系邊緣的冥王星也多出一倍。 11月抵達近日點 上天後，帕克將愈飛愈快，打破人造物體的飛行速度紀錄。在最接近太陽時，一小時就能飛70萬千公尺。按這種速度，只要一分鐘就能從華盛頓飛到北京。不過，要接近太陽，還必須借助行星的引力踩「剎車」減速。這個行星，就是金星。帕克將七次近距離飛掠金星，利用其引力調整軌道並降低速度，從而逐漸靠近太陽。 按計畫，帕克將於9月底第一次掠過金星，然後於11月首次抵達近日點。NASA說，這時帕克距太陽只有36個太陽半徑的距離，約2500萬千公尺，其實已成為史上最靠近太陽的航天器。 帕克預定工作壽命七年，其間將環繞太陽24圈，最終將飛至距太陽表面約610萬千公尺的最近點，只有不到10個太陽半徑的距離。這意味著探測器將進入日冕層內。日冕是太陽大氣的最外層，在這裡，帶電粒子被加速到超音速並飛離太陽，形成了可能危害地球的太陽風。
美國太空總署(NASA)12日發射帕克太陽探測器。(美聯社) 史上最熱太空任務 11公分防熱罩 擋下180萬℉高溫 編譯中心╱綜合12日電 帕克太陽探測器12日踏上人類歷史上第一次近距離「觸摸」太陽的逐日之旅，被稱為史上最「熱」的太空任務；太陽表面溫度約 1萬800℉(約6000℃)，而位於太陽大氣最外層的日冕可達上百萬℃，帕克如何耐受得住太陽之火而不被烤化呢？ 專家指出，帕克太陽探測器有厚度11.43公分的極強大隔熱罩保護。隔熱罩由輕質碳復合泡沫製成，表面有白色陶瓷塗料，可反射盡可能多的陽光，讓探測器在近距離掠過太陽時安然而退。即使經過溫度可能超過100萬℉(約55.6萬℃)的區域，陽光預料只會讓隔熱罩的溫度升高至2500℉(1371℃)左右。 若一切都照計畫運作，探測器內部溫度將僅有85℉(29.4℃)。 NASA指出，儘管日冕溫度高得驚人，但因為物質密度低，可導熱粒子稀少，對航天器的影響其實並沒有想像中那麼大，這就好像手在熱烤箱裡能比在熱水裡堅持更久。 幾十年前，NASA就有探測日冕的計畫，但直到最近材料科學取得進展，研製出了這種防熱罩，計畫才得以真正實施。 帕克探測器上也有設備不是躲在防熱罩後，其中一個是被稱為「法拉第杯」的傳感器，用來測量太陽風中離子和電子的相關數據。「法拉第杯」使用鉬合金製成，其熔點高達4260℉(2349℃)，而為它產生電場的芯片由鎢製成，熔點高達6192℉(3422℃)。 費盡心機探測太陽，並非只是滿足「奔日」夢想，人們對太陽的瞭解還遠不充分，其中一個主要的未知領域是日冕物質拋射和太陽風形成等太陽活動。比如，科學家尚不清楚太陽風中的粒子如何獲得加速度。另外，日冕溫度遠高於太陽表面，這也是一個謎。 太空總署說，帕克探測器將在日冕層展開近距離觀測，希望能「革命性改變對太陽的認識」。同時，這項任務也將增進對其他恆星的認識，並有助更準確地預報重大空間天氣事件，從而更好地保護人造衛星、宇航員以及地球上的電網和飛行器等。
朝太陽前進的太陽探測器，要頂住愈來愈熱的高溫。(美聯社) |
下级分类
