NASA太阳计划 发现太阳的秘密

第一个飞入太阳日冕的飞行器

太阳探测器（SolarProbe，美国航空航天局的太阳探测器，现更名为SolarProbe+）是第一个飞入太阳日冕的飞行器，仅仅位于太阳“表面”（光球）上方8.5太阳半径（590万公里或3.67万英里）内。太阳探测器的仪器探测它们遇到的等离子体、磁场和波、高能粒子和尘埃。它们也对太阳探测器轨道附近以及日冕底部的偶极结构的日冕结构成像。

自20世纪90年代中期以来，美国航宇局和欧洲空间局间的联合项目太阳和日球层探测器(SOHO)以及美国航宇局的高新化学组成探测器(ACE)和风太阳探测器(WIND)就开始不断地监测太阳风和日冕。然而，它们只能从安全距离——到地球的距离只有日地距离的1%——之外来观测太阳。为了能真正捕捉到太阳大气的复杂性，SP+不能如此的胆怯。

把一个探测器送往比先前最靠近太阳的探测器距离还要小8倍的地方听上去就像是一次自杀式的任务。而在如此近的距离上，它会一头扎入太阳日冕——太阳的外层大气，那里的温度在100万～200万摄氏度之间。这正是美国航宇局计划于2018年前发射的“太阳探测器+”(SolarProbeplus，简称SP+)所要做的。

2010年9月公布了SP+上所要进行的实验，科学家们为之兴奋不已。对于太阳物理学而言，SP+堪称是哈勃望远镜级别的任务。如果一路上能够幸存下来，SP+将有望回答一些长期以来困扰着天文学家的难题。这是人类第一次可以触摸、品味、嗅闻我们的太阳。

太阳

自1958年以来，“接触太阳”(TouchtheSun)的概念已计划了50年之久，此次NASA计划将在2018年夏天发射“太阳探测器”，预计2024年12月靠近太阳。观测器虽无法进入太阳表面，但这将是人类史上第一次靠近太阳的观测任务。

根据NASA的观察，此次计划探索最新的观点有助于理解星星如何运转的相关物理学，以及太阳与行星、地球的关系，并且能提高天气的预测能力，改善会影响地球生命的主要天气事件，以及协助太空卫星和太空员的观测。

“太阳探测器”将在距离太阳表面640万公里内进行轨道运转，这与以往任何一艘宇宙飞船面对的困难不同，必须在太空船装备11.43公分左右厚的碳复合材料屏蔽层抵抗高温辐射，承受高达摄氏1400度的温度，才能探索太阳外部作出重要观察。

预计7年后，“太阳探测器”将会完成20几个太阳轨迹，使用7个重力补助飞行物不断靠近太阳的日冕。“太阳探测器”在最靠近太阳的地方将以每小时72万公里的速度行驶。

NASA太阳计划 发现太阳的秘密

搞清日冕为何一面在“沸腾”一面是“冰冻”。

20世纪60年代，观测发现由太阳喷出的连续带电粒子流(德国天文学家路德维希·比尔曼将其称为“太阳风”)存在一个从亚音速到超音速的突变。此前理论天体物理学家尤金·帕克在50年代第一个预言了太阳日冕会出现这样的一个跳变。然而在此前后，类似SP+的一个探测任务的构想便被首次提了出来。

1958年，美国科学院辛普森委员会就提出了一个可以来回答这些问题的探测任务，它会在距离太阳只有4个太阳半径处来测量太阳粒子和磁场。虽然在当时看似是一个了不起的想法，但最初的方案还是太过冒进了。目前的计划则有所改变。SP+将会前往太阳系中还从未被探访过的区域，而驱使着它的两大谜团是日冕的高温和太阳风令人不解的加速。这是长期折磨着太阳物理学家的两大难题。

而太阳风则是困扰科学家的第二个谜团，太阳向整个太阳系喷射出炽热的带电粒子风——也就是所谓的太阳风，它的时速可以达到每小时数百万英里。然而令人惊奇的是，在靠近太阳表面的地方，却并没有任何明显的强风存在，可当太阳风抵达太阳系行星时，却变成了真正的“狂风”，是地球风速的上万倍，科学家怀疑，在太阳和行星之间可能存在一些未知因素，从而让太阳风获得了如此高的加速度。