青少年科普知识枕边书:航天知识全知道-飞船“逐日”
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    在太阳系里,太阳是众行星之王。虽然人类每天都能感受它的存在,享受它赐予的恩惠,但它对人类来说仍然非常神秘。为了解开这些谜团,美国宇航局和欧洲空间局决定派遣一艘探测飞船对太阳进行近距离研究,直接探测困扰科学家多年的两大太阳奥秘——日冕和太阳风。

    执行这次近距离探测太阳任务的是“太阳探测器+”,目前它仍处于早期设计阶段。按计划,该探测器将通过太阳能驱动,依靠液冷式太阳能电池板获得持久的电力供应,当阳光变得过于强烈时,太阳能板可以收缩藏在隔热板后面。探测器上还将携带一台磁力计、一台等离子波探测器、一台尘埃探测器、一些电子和离子分析仪等。但最让科学家兴奋的科技之一是它上面将携带一个半球成像仪,这虽然是一台望远镜,但却能够拍摄出太阳日冕的三维图像。

    日冕的温度是困扰科学家多年的谜团之一。所谓“日冕”其实是太阳大气的最外层,其亮度只有太阳本身的百万分之一,因此只有在发生日食时才能被看到。从道理上讲,离太阳核心越远温度越低才对。可实际上,太阳表面温度是6000℃,而日冕温度竟高达200万℃。对于这种奇特的现象,科学界有两种具有代表性的解释。第一种说法是,这和太阳的震动有关。持这个观点的人把太阳比作一口震动不止的钟,热能则像声波似的穿透包裹太阳的各层气体。仔细观察拍摄精致的太阳照片就会发现,控制日冕的磁场在太阳表面形成了巨大的磁力线。热离子从太阳内部喷发后,沿磁力线以100公里/秒的速度向外运动,到达太阳表面后释放的热量被日冕吸收。第二种说法是,太阳的磁场就在日冕层下面。它持续运动,引起磁场扭曲变形。扭曲剧烈时,磁场会发生断裂现象。在它重新合拢之前,能量就通过断口,从太阳内部释放到日冕层里了。这两种理论到底谁是谁非,科学界至今仍未做定论。

    太阳风是困扰科学家的第二个谜团。所谓“太阳风”是日冕以极高的速度向空间抛射出的高温带电粒子流。太阳风有两种类型:高速太阳风和低速太阳风。低速太阳风前进的速度为150万公里/小时,高速太阳风则高达300万公里/小时。当太阳风掠过地球时会使地球磁场发生变化,这有可能使地球轨道上的卫星遭到破坏、通信受到干扰、电力供应中断等。长期以来科学家一直在研究太阳风如此之高的速度从何而来,但都不能获得满意的解答。

    “太阳探测器+”发射升空后,将在长达6年时间里,先后7次借助金星之力飞进日冕进行探测。金星的引力可以轻微改变飞行轨道,让它一次比一次更深入地潜进太阳大气层。届时,飞船的碳合成抗热板将承受超过1400℃以上的高温以及高辐射的太阳风风暴,而我们就可以看到这场飞船“逐日”的大戏!

    知识链接

    除了发射太阳探测器外,近年来,科学家们还准备将一批高精尖设备安装在国际空间站服务舱中,对太阳定期进行观测,从而掌握太阳周期性的活动对其自身物理变化的过程,以及这个过程对地球气候和人类各领域活动的影响。

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