帕克太陽探測器就要發射了!上面有你的名字嗎?文末有任務動畫

帕克太陽探測器就要發射了!上面有你的名字嗎?文末有任務動畫

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已經探索了太陽系行星的NASA,下一個探測目標是啥?探測的下一站去哪?

接近太陽系的中心!和太陽肩並肩!

如果一切順利,帕克太陽探測器(Parker Solar Probe)將於北京時間2018年8月11日15:33-16:38在佛羅里達州卡納維拉爾角利用德爾塔IV型重型火箭擇機發射升空。該探測器將飛行至距太陽表面約600萬千米的範圍內,以每秒192千米的速度通過太陽的日冕,直面前所未有的高溫和輻射的考驗。

接下來我們就來說說此次任務。

帕克太陽探測器】

帕克太陽探測器(Parker Solar Probe),耗資15億美元,設計工作壽命約7年,發射質量685千克,大小近似於一輛小汽車。

提到這顆探測器,大家應該都會想到一個問題:飛往太陽、那麼熱,怎麼防護?有妙招嗎?

還真有!

前面已經提到,帕克太陽探測器將飛行至距太陽表面約600萬千米的地方進行探測,達到日冕層範圍,可以說距離太陽已經相當近了。探測器如何抵禦太陽高溫呢?

要回答這個問題,首先需要分清「熱量」和「溫度」這兩個不同的概念。美國約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的熱防護系統工程師貝奇·康登解釋,雖然日冕層內溫度超過一百萬攝氏度,但是其中的高溫等離子體的密度比較稀疏,探測器在裡面穿梭時,僅與較少的熱顆粒相互作用,接受到的熱量是可控的。他舉例稱,這有點像把手伸進烤箱,雖然烤箱內部溫度高達一百多攝氏度,但是手的溫度不可能變成一百度

NASA研究人員估算,航天器進入日冕層後外表將會被加熱到1400℃左右,這仍是普通航天材料無法直接應對的高溫,為此,工程師為帕克探測器配備了尖端的熱防護系統(TPS),即一個厚度約為11.43厘米的防熱罩,其材料呈現三明治結構,外表是碳-碳複合物,裡面夾著10厘米厚的碳泡沫。經測試,該防熱罩可承受約1650℃的溫度,探測器在其保護之下可保持約28攝氏度的溫度,這樣一來,探測器內部的載荷就能正常運轉了。

工作人員正在為帕克太陽探測器安裝熱防護系統(TPS)。

帕克太陽探測器熱防護系統安裝現場:

帕克太陽探測器熱防護系統安裝現場_騰訊視頻

此外,太陽能電池陣列也會有一部分暴露在太陽強光下,為此,太陽能電池板上布置了冷卻系統。另外,防熱罩的陰影邊緣配備7個感測器,確保探測設備全程受到防熱罩的庇護。

為了抵禦高溫,研究人員也是花費了很多時間和經歷,最終表現如何?拭目以待!

太陽探測器第一次飛往離太陽如此近的地方,這是一個新任務、一個新探索,當然也需要一個新口號(「A Mission to Touch the Sun,一項觸摸太陽的任務)」。

帕克太陽探測器任務團隊。他們,挑戰不可能!帕克太陽探測器乖乖待在整流罩里,整流罩有多高呢?19米!

除了對太陽的探測任務,帕克太陽探測器還將執行一項特殊的任務,探測器將攜帶一枚含有公眾名字的微晶元,隨探測器一起近距離接近太陽。

【你的名字在上面嗎?】

經過幾周的徵集,1137202個名字被提交並得到確認!113萬!看來公眾的熱情還是相當高的!

之前「航天面面觀」多次提醒大家提交姓名,所以,你是這1137202人的其中之一嗎?

姓名提交確認後你會得到這樣一張「登機牌」。

這些名字被存入在了一張TF卡上,5月18日,這枚存儲卡已經被安裝在了探測器上!

這枚TF卡隨一張銘牌被貼在了探測器上。

存儲卡和銘牌一起被貼在了探測器高增益天線的下方。

銘牌上寫了這麼一段話:"The Parker Solar Probe mission is dedicated to Dr. Eugene N. Parker whose profound contributions have revolutionized our understanding of the Sun and solar wind. Lets see what lies ahead Gene Parker, July 2017."

「帕克太陽探測器的任務要獻給專註於研究太陽和太陽風的尤金·帕克(Eugene Parker)博士,他的貢獻徹底改變了我們對太陽和太陽風的理解。讓我們看看未來會發生什麼Gene Parker,2017年7月。」

手持帕克太陽探測器模型的帕克老先生,背後是帕克太陽探測器的任務logo,上面寫著「A Mission to Touch the Sun(一項觸摸太陽的任務)」。

尤金·帕克教授(Eugene Parker),現年91歲高齡。圖源:互聯網

時光飛逝,昔日的青年學者帕克已是白髮蒼蒼的老人。這個探測器被命名為帕克太陽探測器(Parker Solar Probe),這也是美國航天局首次以還在世的科學家的名字給空間探測任務命名,可見帕克對太陽風研究確實做出了突破性的貢獻!

【如果順利,它將會成為速度最快的人造物體!】

火箭的運載能力有多大,世界航天事業的舞台就有多大!

太陽的巨大引力使得前往太陽成為一件非常困難的事情,根據NASA的數據,到達太陽需要用比到達火星多55倍的能量,由於地球本身在圍繞太陽公轉會產生巨大的速度,發射衛星必須克服地球公轉產生的速度。想要克服這麼大的地球公轉速度,就需要大推力的火箭

帕克太陽探測器將利用德爾塔IV重型火箭發射,這個探測器單單到達指定的速度和位置就需要7年的時間,在7年的探測時間裡,帕克太陽探測器需要藉助金星進行七次變軌才能到達指定位置,在經過多次變軌變速之後,帕克太陽探測器的速度將會達到192千米/秒,這樣才能安全的圍繞太陽飛行。屆時,帕克太陽探測器將會成為飛行速度最快的人造物體。遠遠超過曾經的記錄保持者-德國的太陽神2號太陽探測器,當時它創造的記錄是70.22千米/秒。

發射帕克太陽探測器的德爾塔IV重型火箭結構示意圖。

此次發射的窗口日期為2018年8月11日至8月23日,首發窗口為北京時間2018年8月11日15:33-16:38。

屆時,NASA TV將進行現場直播,nasa.gov/multimedia/nas

值得一提的是,91歲高齡的尤金·帕克教授(Eugene Parker)將在現場觀看此次發射!

帕克太陽探測器的飛行路線圖,它將藉助金星的引力飛到比水星還要近的地方去「觸摸太陽」。圖源:NASA

如果一切順利,今年秋天,它將第一次經過金星,隨後第一次到達近日點;2019年冬天,第二次經過金星;2020年夏天,第三次經過金星;2021年秋天,第五次經過金星;2024年冬天,第七次經過金星;在這之後,它將在繞著太陽轉了22圈後,第一次到達600萬千米處的近日點,完成人類「觸摸太陽」的夢想!

看暈了?那就看直觀易懂的任務介紹動畫吧!

帕克太陽探測器任務動畫來了! https://www.zhihu.com/video/1011528132049928192

預祝髮射任務取得圓滿成功!

勇敢地飛吧,帕克太陽探測器!Good Luck!

如果有時間,別忘了看直播哦。

關於帕克太陽探測器的最新進展,「航天面面觀」將及時告知大家。

更多精彩,敬請期待!

圖片來源:NASA.

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