美国宇航局(NASA)正在准备发射一个太阳探测器,使它靠近并“接触”太阳。

这个太阳探测器是一个机器人,名叫帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)——它最初的名字是“太阳探测器+”(Solar Probe Plus),其设计目的是在太阳附近的高温环境中执行探测任务,解开长久以来困扰科学界的物理奥秘。

这个探测项目可能最终帮助科学家预测太空气象事件。

美国宇航局周三公布了与这个太阳探索项目的新细节。该项目预计将耗资15亿美元。

美国宇航局将于2018年7月31日至8月19日之间首次发射帕克太阳探测器。

帕克太阳探测器能够承受比地球接收的阳光强烈三千倍的阳光的照射,并能够在温度高达几千度的“太阳风(高能粒子流)”中穿过。

这个探测项目的任务是解开困扰科学界长达60年的两个奥秘:太阳为什么会产生太阳风,以及日冕如何令人难以置信地升温至数百万度的高温。

约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory )的太阳物理学家尼古拉·福克斯(Nicola Fox)在NASA的一次新闻发布会表示:“这违背了自然规律,它就像水往高处流。”

福克斯说:“除非我们真的到那里去,接触太阳,否则我们无法回答这些问题。”

如果这个机器人能够帮助NASA及其合作伙伴解开这两个奥秘,它也可能帮助研究人员学习关于太阳爆发的关键知识。太阳爆发可能会使电网超载,使卫星瘫痪,破坏电子设备,并在数小时之内造成数万亿美元的损失。

如何“接触”太阳

现年89岁的科学家尤金·帕克(Eugene Parker)于上个世纪五十年代中期首次发现太阳风。当他将研究论文寄给一家科学杂志,杂志编辑拒绝发表,并责骂帕克不应该寄这样的论文。但尤金·帕克的发现后来被证明是正确的。

从那时起,物理学家们就很想知道,是什么使太阳风加速至难以置信的速度,以及它的温度为什么能够从几千华氏度急遽升高至数百万度。

“我们想要靠近它,进入太阳系最恶劣的环境接受挑战……以探明太阳风产生和加速的过程。”NASA的一名叫Thomas Zurbuchen的官员说。

帕克太阳探测器将飞行到距离地球约390万英里(大约是太阳宽度的4倍)的高空,可以对太阳的日冕、太阳风、磁性和其他属性进行前所未有的测量。

福克斯说,与这个项目类似的想法在60年前就产生了,但那个时候没有发现能够承受超高温度的材料。

最近,随着最先进的轻质碳复合材料的发展,事情才发生了变化。工程师将这种材料制作成4.5英寸厚的探测装置,它将始终面向太阳,吸收并转移太阳辐射。

福克斯说:“太阳探测将是最热的、最快的、太阳下最酷的探测任务。”

保护地球免遭太阳爆发的危害

地球的磁场和大气层保护着我们免受太阳风的影响。

然而,当发生太阳风暴(或者叫冠状质量喷射)时,它就会影响地球。太阳风暴不仅会使我们这个星球的极地产生美丽的极光,而且还会干扰地球磁场,破坏各种电气系统。

虽然保护地球并不是帕克太阳探测器的主要目标,但福克斯等科学家希望这个项目能够为太阳物理学家提供新的信息,帮助他们预测和记录太阳风暴,以防止它对地球的破坏。

约翰·霍普金斯大学应用物理实验室网站上的一篇文章写道:“在我们可以解释太阳附近发生的事情之前,我们将无法准确预测可能对地球造成破坏的太空天气。”

美国宇航局几乎已经完成了帕克太阳探测器的组装,并将在2017年夏末开始进行一项测试。帕克太阳探测器总共将执行24次飞行探测任务。如果一切顺利,帕克太阳探测器将于2018年11月份执行首次任务,最后一次执行任务是在2025年6月。