太陽(yáng)探測(cè)器簡(jiǎn)介

對(duì)于人類來說，太陽(yáng)是既熟悉又陌生的星球。為了解答有關(guān)太陽(yáng)的最深層謎團(tuán)，美國(guó)航宇局準(zhǔn)備在2018年前發(fā)射一個(gè)名為SP+的太陽(yáng)探測(cè)器，讓它冒險(xiǎn)進(jìn)入太陽(yáng)那炙熱的大氣，在被太陽(yáng)散發(fā)的巨大熱量摧毀之前收 集地球"母星"的重要信息。

該探測(cè)器將有望飛到距太陽(yáng)表面700萬公里，或9個(gè)太陽(yáng)半徑的地方。在如此近的距離中，探測(cè)飛船的碳合成抗熱板必須能夠抵擋超過1400攝氏度以上的劇熱，并承受此前沒有任何太空船曾經(jīng)承受過的高輻射"風(fēng)暴"。

美國(guó)約翰·霍普金斯應(yīng)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室為NASA設(shè)計(jì)和建造這艘超抗熱太空船:"太陽(yáng)探測(cè)器+"通過太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)它依靠液冷式太陽(yáng)能電池板獲得持久的電力供應(yīng)，當(dāng)陽(yáng)光變得過于強(qiáng)烈時(shí)，太陽(yáng)能板可以收縮藏在隔熱板后面探測(cè)器上還將攜帶一臺(tái)磁力計(jì)、一臺(tái)等離子波探測(cè)器、一臺(tái)塵埃探測(cè)器、一些電子和離子分析儀等但最讓科學(xué)家興奮的科技之一是它上面將攜帶一個(gè)半球成像儀，它是一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，但卻能夠像醫(yī)學(xué)CAT掃描儀一樣拍攝出太陽(yáng)日冕的三維圖像，

科學(xué)家們計(jì)劃:"太陽(yáng)探測(cè)器+"在長(zhǎng)達(dá)6年的探測(cè)任務(wù)中，7次借助金星之力飛進(jìn)日冕進(jìn)行探測(cè)任務(wù)金星的引力可以輕微改變探測(cè)器軌道讓它一次比一次更深入地潛進(jìn)太陽(yáng)大氣層搜集太陽(yáng)風(fēng)和太陽(yáng)磁的第一手資料，

自20世紀(jì)90年代中期以來，美國(guó)航宇局和歐洲空間局間的聯(lián)合項(xiàng)目太陽(yáng)和日球?qū)犹綔y(cè)器(SOHO)以及美國(guó)航宇局的高新化學(xué)組成探測(cè)器(ACE)和風(fēng)太陽(yáng)探測(cè)器(WIND)就開始不斷地監(jiān)測(cè)太陽(yáng)風(fēng)和日冕。然而，它們只能從安全距離--到地球的距離只有日地距離的1%--之外來觀測(cè)太陽(yáng)。為了能真正捕捉到太陽(yáng)大氣的復(fù)雜性，SP+不能如此的膽怯，

把一個(gè)探測(cè)器送往比先前最靠近太陽(yáng)的探測(cè)器距離還要小8倍的地方聽上去就像是一次自殺式的任務(wù)。而在如此近的距離上，它會(huì)一頭扎入太陽(yáng)日冕--太陽(yáng)的外層大氣，那里的溫度在100萬~200萬攝氏度之間。這正是美國(guó)航宇局計(jì)劃于2018年前發(fā)射的"太陽(yáng)探測(cè)器+"(Solar Probe plus，簡(jiǎn)稱SP+)所要做的，

2010年9月公布了SP+上所要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家們?yōu)橹d奮不已。對(duì)于太陽(yáng)物理學(xué)而言，SP+堪稱是哈勃望遠(yuǎn)鏡級(jí)別的任務(wù)。如果一路上能夠幸存下來，SP+將有望回答一些長(zhǎng)期以來困擾著天文學(xué)家的難題。這是人類第一次可以觸摸、品味、嗅聞我們的太陽(yáng)。

大小和奔馳精靈車差不多的SP+目前仍處于建造"階段A"，還有許多工作要做。對(duì)于其設(shè)計(jì)者來說，最關(guān)鍵的問題是它是否能抵御如此極端的高溫?

幸運(yùn)的是，日冕中離子的密度非常低，尚不足地球海平面處大氣分子密度的六千萬億分之一，不會(huì)對(duì)SP+造成嚴(yán)重的破壞類似的，同是50℃的水和空氣，由于水的密度要比空氣大得多因此水感覺起來也會(huì)熱得多于是對(duì)于SP+來說，危險(xiǎn)其實(shí)來自太陽(yáng)自身的熱輻射。

在為期6年的任務(wù)中，SP+會(huì)多次利用金星的引力助推來逐漸靠近太陽(yáng)，它從太陽(yáng)近處飛過的次數(shù)將達(dá)到24次那么SP+究竟會(huì)有多靠近太陽(yáng)?探測(cè)任務(wù)的設(shè)計(jì)以及金星的引力使得它到太陽(yáng)表面的距離不會(huì)小于8.5個(gè)太陽(yáng)半徑也就是說，當(dāng)SP+抵達(dá)其距離太陽(yáng)最近的那一點(diǎn)(近日點(diǎn))時(shí)，它到太陽(yáng)表面的距離大約是6百萬千米。在這個(gè)距離上太陽(yáng)會(huì)比從地球上看大23倍，當(dāng)?shù)氐奶?yáng)亮度和熱量則會(huì)高出500倍，

如果想在如此嚴(yán)酷的高溫和輻射下生存，SP+顯然不能"赤膊上陣"。整個(gè)探測(cè)器將被置于一塊直徑2.7米、厚15厘米由碳泡沫復(fù)合材料制成的防護(hù)罩之后。這一巨大的"太陽(yáng)擋板"必須要能抵御超過1400℃的高溫和強(qiáng)烈的輻射SP+上的絕大多數(shù)儀器設(shè)備都會(huì)躲在這塊擋板的后面來進(jìn)行探測(cè)。然而，令人無法置信的是這樣一層防護(hù)罩卻可以把探測(cè)器的溫度維持在室溫的水平上，

SP+是由美國(guó)約翰·霍普金斯大學(xué)的高新物理實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)建造的。由于之前從來沒有發(fā)射過類似的探測(cè)器因此設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)必須要從零開始。在設(shè)計(jì)的過程中，強(qiáng)照度、輻射以及塵埃的撞擊都必須要考慮，而在絕大多數(shù)情況下對(duì)這些空間環(huán)境的了解卻非常少，

多方面的建模、測(cè)試和創(chuàng)新成了設(shè)計(jì)的主旋律，而其中的核心則是平衡。SP+任務(wù)中所遇到的所有挑戰(zhàn)都可以被各個(gè)擊破，但真正的困難是要同時(shí)擺平它們。