*

upload_article_image

伊卡洛斯之旅? NASA要與太陽親密接觸

希臘神話中,發明家代達羅斯幫兒子伊卡洛斯製造了一對翼,幫他逃出迷宮。伊卡洛斯體驗到飛翔的快樂,越飛越高,因為太過接近太陽,一對翼難抵高溫熔化,他最終墜海身亡。美國宇航局(NASA)宣佈了明年的計劃,與這個神話故事有幾分相似,要派太空船去接近太陽作科學研究,不同的是,NASA擁有讓這對翼耐高溫的科技。

 

NASA圖片

帕克太陽探測器想象圖(NASA圖片)

 

NASA早前宣佈,計劃明年將「帕克太陽探測器」(Parker Solar Probe)送入太陽大氣層軌道,持續觀測日冕活動,了解太陽風的構成。這將是迄今人類與太陽的「最親密接觸」。

 

帕克太陽探測器(NASA圖片)

帕克太陽探測器(NASA圖片)

 

帕克太陽探測器外包12厘米厚耐高溫碳複合物料保護罩,才能如此接近太陽。其實早在1958年,科學家就已經計劃發射探測器去研究太陽,但當時的材料技術無法抵禦幾千度高溫和太陽的其他輻射。

 

NASA圖片

科學家在調整探測器(NASA圖片)

 

目前尚在建造和測試的帕克太陽探測器預計明年將沿橢圓形軌道發射,隨後進入水星軌道。它將反復飛越金星,利用行星引力加速,以便更快和更接近太陽,它亦會成為飛行速度最快的人造物。最終帕克太陽探測器將飛進距離太陽表面約640萬公里的軌道上,以每小時約70萬公里的速度飛行。它亦會成為飛行速度最快的人造物。至2025年,它將沿軌道飛過日冕24次,讓身處地球的科學家從探測到的數據中尋找有關太陽風問題的答案。

 

NASA圖片

探測器運作示意圖(NASA圖片)

 

帕克太陽探測器原本叫「太陽探測器+」(Solar Probe Plus),以帕克命名是為了紀念已經90高壽的天文學家尤金帕克(Eugene Parker)。尤金帕克曾成功預測出超音速太陽風的存在,是太陽風研究的先驅。今次亦是NASA首次以尚在世的人命名太空飛行器。

 

起初科學家認為,行星之間的區域是荒涼的真空。但尤金帕克卻描述出加速帶電粒子和衝擊磁場之間復雜的相互作用。太陽所發射出來的一連串帶電粒子流正是太陽風,其速度高達每小時160公里。1962 年,NASA的水手2號太空船飛往金星,證實了帕克對太陽風的預測。尤金帕克的理論從此改變了天文學界研究太陽、太陽風以及星際空間的方式。

 

天文學家尤金帕克(AP圖片)

天文學家尤金帕克(AP圖片)

 

經過長達半個世紀的研究,科學家對太陽的了解更多了,但依然不明白太陽風是如何產生的。太陽表面的溫度逾5萬攝氏度,然而距離太陽表面的大氣層,即日冕,其溫度竟高達350萬攝氏度。超高溫的日冕讓太陽風獲得能量,能加速至超音速。科學家目前仍不明白這種溫度差異變化的過程,懷疑是受太陽磁場影響,但尚待證實。

 

要解決這個問題,只有派探測器近距離接觸日冕,捕捉太陽風的數據。負責NASA明年太陽探測器任務的科學家尼古拉霍士(Nicola Fox)說:「為什麼日冕層溫度比太陽表面還高?這違背了自然規律。簡直像水往山上流一樣。不應該有這種情況的。除非真正到太陽面前去感受一下,否則永遠沒辦法回答這些問題。」

 

太陽日冕想象圖(網上圖片)

太陽日冕想象圖(網上圖片)

 

NASA表示,帕克太陽探測器抵達目的地後,將測量太陽的電場和磁場,分類整理太陽風的構成成分,並給日冕拍攝照片。近距離觀測太陽,有助於揭示太陽的運行機制,了解太陽與地球和其他行星之間的關係,亦能提高人類預測太空天氣的能力。正如尼古拉霍士形容,這是「太陽下最cool又最hot的任務」(the coolest hottest mission under the sun)。

科技控

** 博客文章文責自負,不代表本公司立場 **