美国宇航局帕克太阳能探测器即将升空

美国宇航局帕克太阳能探测器即将升空

美国东部时间8月11日凌晨3点33分,美国大部分地区都在睡觉,美国宇航局在佛罗里达州的肯尼迪航天中心兴奋不已。那一刻,美国宇航局的帕克太阳探测器,该机构接触太阳的历史使命,将有第一次起飞的机会。

从佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地发射,帕克太阳探测器将一路前往太阳的大气层或日冕 – 比历史上任何航天器更接近太阳。

美国宇航局帕克太阳能探测器即将升空

美国宇航局的帕克太阳探测器位于其62.7英尺高的整流罩的一半内。致谢:NASA / Johns Hopkins APL / Ed Whitman多媒体

美国宇航局帕克太阳能探测器即将升空

派克使用高维椭圆轨道和金星引力辅助靠近太阳。致谢:NASA / JPL / WISPR团队多媒体

美国宇航局帕克太阳能探测器即将升空

接近太阳的帕克太阳探针的例证。致谢:NASA / Johns Hopkins APL / Steve Gribben多媒体

“无数工程师和科学家长达8年的艰苦努力终于得到了回报,”位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心帕克太阳探测队的任务科学家亚当·萨博说。

坐落在联合发射联盟Delta IV Heavy(世界上最强大的火箭之一)上,增加了第三级,派克太阳探测器将向太阳发射,其能量比到达火星需要的能量高出55倍。大约一辆小型车的重量仅为1,400磅。

“这是一个相对较轻的航天器,”约翰霍普金斯应用物理实验室任务项目经理安迪·德里斯曼说。“它需要,因为它需要大量的能量才能进入我们围绕太阳的最终轨道。”

Parker太阳探测器在高椭圆轨道上的空间放大,速度可达每小时430,000英里 – 足够快,可以在一秒钟内从费城到达华盛顿特区,创造历史上最快的航天器记录。在不到7年的标称任务寿命期间,派克太阳探测器将完成太阳的24个轨道 – 在最接近的太阳表面达到380万英里。

APL的项目科学家Nicky Fox表示,“我们将前往没有太空飞船的地方 – 在一颗恒星的日冕之内”。“通过每个轨道,我们将看到太阳大气层的新区域,并了解我们几十年来一直想探索的恒星力学。”

但是如此接近太阳需要放慢速度 – 帕克将使用我们的邻居星球金星的引力。

“帕克太阳能探测器使用金星来调整航向并放慢速度,以便将航天器放在最佳航迹上,”德里什曼说。“我们将在整个任务期间七次乘坐金星飞行。每次我们飞过的时候,我们越来越接近太阳。“

在靠近太阳的轨道上,真正的挑战是防止航天器燃烧。

“几十年来,美国宇航局计划向太阳日冕发射任务,但是,
我们没有能够保护航天器及其仪器免受高温影响的技术,”Szabo说。“材料科学的最新进展为我们提供了在航天器前设计隔热板的材料,不仅能承受太阳的极端高温,还能保持背面的凉爽。” 

隔热罩由两块碳纤维面板之间的4.5英寸厚的碳复合泡沫材料制成。虽然面向太阳的一侧在2,500华氏度的温度下酝酿,但在盾牌后面,太空船将是一个舒适的85度华氏度。

帕克太阳探测器也是第一个以活人命名的美国宇航局任务:着名太阳物理学家尤金帕克博士于1958年首次预测太阳风的存在,带电粒子的流和持续流动的磁场太阳,沐浴地球。太空船穿过日冕的路径使它能够观察到帕克所预测的太阳风的加速度,正如它从声速慢到快速的关键过渡。

日冕也是太阳能材料加热到数百万度的地方,太阳耀斑和日冕物质抛射发生在太阳耀斑和日冕物质抛射的最极端事件 – 将粒子加速到光速的一小部分。这些爆炸造成的空间天气事件可能会使高能粒子撞击地球,危及宇航员,干扰GPS和通信卫星,最坏的情况是扰乱我们的电网。

这将是太阳能科学家第一次能够近距离地观察他们的研究对象。

“到目前为止,我们所有关于日冕的数据都是遥远的,”戈达德的太阳物理学家Nicholeen Viall说。“我们一直非常有创意,尽可能多地从我们的数据中获取数据,但实际上并没有像在日冕中发现探测器一样,看看那里发生了什么。” 

科学家并不是唯一一个冒险的人 – 宇宙飞船上有一个微芯片,上面有超过110万参与者的名字,他们签约将他们的名字命名为太阳。在8月11日至23日,即发射期结束的某个时间,这些名称和1,400磅的太阳能保护和科学设备将开始他们到太阳系中心的旅程。

三个月后,派克太阳探测器将于2018年11月首次接近太阳,并将于12月发回数据。

“对于像我这样的科学家来说,长期艰苦工作的回报将是帕克回归的独特测量,”Szabo说。“太阳日冕是太阳系中最后一个没有航天器访问过的地方之一。它给了我一个探险家的兴奋感。“

请继续关注 – 帕克即将搭乘飞机。

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横幅图片:  派克太阳探测器将比之前的任何航天器更接近太阳。图片来源:  NASA / Johns Hopkins APL 
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作者:迈尔斯哈特菲尔德
美国宇航局的戈达德太空飞行中心,马里兰州格林贝尔特。

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