即將飛往太陽的帕克探測器
你能走到距離太陽多近的地方還不怕曬傷?我在距離太陽大概1.5億千米的三亞海灘上就被曬掉了皮。 如何要接近到距離太陽600萬千米的地方呢?這里的物體表面溫度可能達到1370℃, 人類早就灰飛煙滅了。
但是, 再過幾天, NASA就要發射一個探測器, 接近到距離太陽600萬千米的地方, 去看看這顆偉大恒星的成色。 探測器用太陽風科學的先驅、芝加哥大學名譽教授、天文學家尤金?帕克來命名, 主要任務正是研究太陽風。 比較重要的一點是, 帕克將是史上第一個飛進日冕的探測器。
可想而知, 帕克會裝備一身隔熱能力極強的鎧甲, 能夠在1370℃高溫下保證內部儀器設備的正常運行。
首先說帕克的設計和選材。 它最關鍵的部分當然是探測設備, 稱為“太陽風電子、阿爾法射線和質子探測器”, 簡稱SWEAP。 它采用一種叫做法拉第杯的設備來捕捉太陽風中的帶電粒子。 科學家們考慮了三種材料:C103型鈮合金(一般用在火箭發動機上)、一種叫做TZM的鈦合金, 當然還有鎢合金。 有些電纜是用藍寶石制成的, 藍寶石在常溫下是絕緣體, 在高溫下卻是良導體。 其次就是熱護盾, 毫無懸念地, 這個器件要用11.5厘米厚的碳纖維材料制成。
問題在于, 怎樣才能知道這身鎧甲管用不管用?人類在地球上創造出1400℃以上的高溫并不困難, 柴油機汽缸內燃燒溫度的最高就可以達到1700℃。
帕克在法國奧戴羅接受超級反射鏡的考驗
在法國奧戴羅, 有一個世界上最大的太陽反射鏡, 用63塊反射鏡構成凹面。 在正午時分, 如果把這63塊鏡子反射的陽光聚集到一個80厘米寬的表面上, 可以實現超過3000℃的高溫。 從測試結果看, 帕克還是能扛住的。 在熱護盾的保護下, 帕克內部的溫度變化不超過30℃。
太陽風不是唯一的問題。 在太陽附近, 還有著大量的宇宙塵埃。 而且它們的飛行速度可以達到每秒170千米, 一般的光學探測器被它們一打, 就會像芝麻燒餅一樣, 不能工作了。
后說一句, 帕克老先生雖然已經91歲高齡, 但依然精神矍鑠。 這也是NASA第一次用在世人物來給航天器命名。 帕克探測器的任務要持續7年, 希望老先生能看到發回的數據吧。