【獵云網(微信:ilieyun)上海】8月11日報道(文/王瀟宵)
NASA原定于北京時間8月11日下午3點33分, 在肯尼迪航天中心, 發射一枚斥資15億美元打造的“帕克”太陽探測器, 開啟為期七年的“觸日”之旅。
臨近原定發射時間, 美國航天局還在進行故障評估, 發射時間數次推遲, 最終錯過了最佳發射窗口時間并取消了當天的發射任務。 美國航天局并沒有對此次任務的取消做解釋, 只是在Twitter上宣布了這個消息, 并表示將在星期日, 也就是北京時間8月12日下午3點31分重新發射。
據悉, 帕克將于2024年, 抵達距離太陽表面僅有650萬公里的日冕層軌道,
人們在享受太陽的光與熱的同時, 往往容易忘記這是一顆任性、多變的恒星。 太陽上出現的耀斑和日冕物質的拋射等劇烈活動(空間天氣), 給地球磁層、電離層和中高層大氣, 衛星和通訊設備的運行和安全, 以及人類健康, 帶來嚴重影響和危害。
人們甚至會重回“黑暗時代”, 互聯網癱瘓、交通崩潰, 人類將陷入沒有電話、沒有藥品、沒有制造業、沒有食物的嚴重困境。 這絕不是危言聳聽, 甚至可能發生在不久的將來。
長期以來, 科學家們一直在努力了解和預測空間天氣事件, 但太陽周圍的兇險環境使得這一夙愿遲遲難圓。 而面對各種挑戰,
親吻恒星, 背負歷史性的使命
追逐太陽、探索宇宙一直是人類的夢想, 人們期盼揭開宇宙神秘的面紗, 為生存開辟更大的空間。 1957年第一顆人造地球衛星升空, 1961年第一艘載人飛船成功遨游太空, 1969年阿波羅11號飛船實現人類首次載人登月……
1958年, 美國太陽天體物理學家尤金·帕克(Eugene Parker)首次發現了太陽風的存在, 將人類對太陽的認識向前推進了一大步, 帕克探測器也因此得名, 這也是NASA第一次用在世的科學家為探測器命名。
事實上, 不只是NASA, 歐洲、日本等的航天機構也在過去發射過數枚衛星來觀測太陽,
無休止的“速度”與“高溫”, 帕克能否熬過?
太陽日冕層的溫度將超過一百萬攝氏度, 而觀測設備的運行環境需保持在30度左右, 要想順利完成任務, 簡直是極限挑戰, 那么帕克將如何應對?
據悉, NASA為帕克配備了厚厚的碳復合保護罩, 隔熱罩的構成像一塊三明治, 輕型碳泡沫芯的厚度高達11.5厘米,
帕克的太陽能電池板上, 也布置了冷卻系統和感應系統, 當探測器每次直面太陽時, 電池板就會縮到隔熱罩的陰影中。 經過測試, 這套隔熱罩最高可以承受1650攝氏度的高溫考驗。
你可能會說1650度和一百萬攝氏度也相差太遠了吧, 但事實上, 溫度和熱量, 對探測器的實際影響并不一樣, 由于日冕層內高溫等離子體的密度卻比較稀疏, 帕克在飛行過程中實際接收到的熱量是有限的, 就像將手伸進高溫烤箱, 手的溫度不會變成烤箱的溫度一樣。 預計帕克在日冕層飛行時,
想要真正實現“觸日”, 速度也是一大挑戰, 帕克探測器在飛行期間將七次飛躍金星, 每次都會利用金星的引力, 縮小探測器飛行軌道, 并使其提速。 到最后帕克將會以200km/s左右的速度沖向日冕層, 或將成為人類歷史上速度最快的飛行器。
在七年的觀測飛行中, 帕克將繞日飛行24圈, 最終在燃料耗盡后墜入太陽。 期間, 帕克將憑借其塵埃探測器、粒子計數器和可以拍攝日冕三維圖像的望遠鏡, 測量太陽的電場和磁場, 從太陽風中獲取太陽粒子進行采樣、觀察。
如此殘酷的觸日之旅, 原因為何?
尤金·帕克在上世紀50年代就意識到, 日冕放射出的帶電粒子太陽風, 傳播速度比音速還快。 現在, 人們已經確切知道太陽風暴會干擾運行中的人造衛星, 甚至嚴重影響范艾倫輻射帶。
早在1859年9月1日,地球就曾經遭遇過一次“超級太陽風暴”的襲擊,48小時后,熱帶地區出現極其明亮的極光,當地人甚至在午夜時分不用點燈都能閱讀報紙。當時的許多電報機都陷入癱瘓。
據科學家稱,類似的太陽風暴如果再次襲擊地球,將給人類帶來多米諾骨牌式的嚴重后果。因為超級太陽風暴抵達地球后,額外電流將穿過地球上的電網,地球上成千上萬個將高壓電流轉變為家用電流的變壓器上的銅線都將快速加熱并熔化,從而導致地球上多數電網陷入癱瘓狀態,人類將重回“黑暗時代”。
此次,帕克將攜帶4種科學儀器,來追溯影響整個太陽系的太陽風的起源,以及太陽日冕層運轉的原理。它的自殺式的探索之路,是科學家努力了半個世紀的結果,它幫助我們窺見太陽的秘密,幫助我們為未來太陽可能帶來的危險做好準備。
還有一種說法,2017年NASA噴氣動力實驗室的科學家提出了一項大膽的計劃:把太陽變成一臺巨大的望遠鏡,利用引力透鏡效應,以極高的解析度觀察系外行星。
該計劃是在2017年初的一個研討會上提出的。如果成功的話,我們將有機會一瞥系外行星前所未有的細節,揭示它們的“表面特征和宜居跡象”。目前天文學家所用的望遠鏡主要受到體積和基線距離的限制,而如果計劃成功,我們的成像能力將大幅度提升。
太空產業或將迎來創業高潮
NASA鼓勵發展私人航天飛行,為私人領域的投資奠定了基礎,埃隆·馬斯克和杰夫·貝佐斯也對此大力支持。自2012年來,太空科技行業一直不斷發展壯大。2012年至2015年,全球范圍內,太空科技行業交易額上升了超過400%。2015年,私營企業融資46次,總額達23億美元。
2016年,衛星互聯網公司OneWeb,融資12億美元,是融資最多的公司。人造衛星天線制造商Kymeta緊隨其后,第四輪融資達6200萬美元,然后是致力于清掃太空垃圾的Astroscale公司,第二輪融資達3500萬美元。2017年第一季度,日本軟銀投資了OneWeb和國際通信衛星組織Intelsat的兼并。還有我們所熟知的Space X、藍色起源等,均有著強大的資本支持。
NASA的這次突破也將使得太空產業進入一個新的階段,需要以新思維提倡、新技術、新生態來支持其發展。例如,對于空間更小、更便宜和更快的計算機的需求增加;下一代運營商對地面站、任務控制軟件、衛星跟蹤、數據分析、空間Wi-Fi的需求等。相應的,衛星和火箭制造商需要專門的子系統、放大器、相控陣天線、小型化推進器、燃料、可擴展太陽能電池板和電池。像Velo3D這樣添加燃料制造領域的創新公司,能夠助力SpaceX和Rocket Lab設計和通過3D打印技術制造出更高效的發動機。
這個新的太空堆棧將帶來創新、多樣性和增長的良性循環,就類似于引發了一場20世紀80年代數據通信初創公司的爆炸式增長,當時OSI 7-Layer互聯網的工作同樣破壞了IBM、Digital HP和Sun等專有網絡公司的寡頭壟斷。
換句話說,太空將成為更加開放的商業空間。企業家紛紛涌向最后的邊界,這個邊界空間里摩爾定律帶來了巨大而持久的機遇。
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甚至嚴重影響范艾倫輻射帶。早在1859年9月1日,地球就曾經遭遇過一次“超級太陽風暴”的襲擊,48小時后,熱帶地區出現極其明亮的極光,當地人甚至在午夜時分不用點燈都能閱讀報紙。當時的許多電報機都陷入癱瘓。
據科學家稱,類似的太陽風暴如果再次襲擊地球,將給人類帶來多米諾骨牌式的嚴重后果。因為超級太陽風暴抵達地球后,額外電流將穿過地球上的電網,地球上成千上萬個將高壓電流轉變為家用電流的變壓器上的銅線都將快速加熱并熔化,從而導致地球上多數電網陷入癱瘓狀態,人類將重回“黑暗時代”。
此次,帕克將攜帶4種科學儀器,來追溯影響整個太陽系的太陽風的起源,以及太陽日冕層運轉的原理。它的自殺式的探索之路,是科學家努力了半個世紀的結果,它幫助我們窺見太陽的秘密,幫助我們為未來太陽可能帶來的危險做好準備。
還有一種說法,2017年NASA噴氣動力實驗室的科學家提出了一項大膽的計劃:把太陽變成一臺巨大的望遠鏡,利用引力透鏡效應,以極高的解析度觀察系外行星。
該計劃是在2017年初的一個研討會上提出的。如果成功的話,我們將有機會一瞥系外行星前所未有的細節,揭示它們的“表面特征和宜居跡象”。目前天文學家所用的望遠鏡主要受到體積和基線距離的限制,而如果計劃成功,我們的成像能力將大幅度提升。
太空產業或將迎來創業高潮
NASA鼓勵發展私人航天飛行,為私人領域的投資奠定了基礎,埃隆·馬斯克和杰夫·貝佐斯也對此大力支持。自2012年來,太空科技行業一直不斷發展壯大。2012年至2015年,全球范圍內,太空科技行業交易額上升了超過400%。2015年,私營企業融資46次,總額達23億美元。
2016年,衛星互聯網公司OneWeb,融資12億美元,是融資最多的公司。人造衛星天線制造商Kymeta緊隨其后,第四輪融資達6200萬美元,然后是致力于清掃太空垃圾的Astroscale公司,第二輪融資達3500萬美元。2017年第一季度,日本軟銀投資了OneWeb和國際通信衛星組織Intelsat的兼并。還有我們所熟知的Space X、藍色起源等,均有著強大的資本支持。
NASA的這次突破也將使得太空產業進入一個新的階段,需要以新思維提倡、新技術、新生態來支持其發展。例如,對于空間更小、更便宜和更快的計算機的需求增加;下一代運營商對地面站、任務控制軟件、衛星跟蹤、數據分析、空間Wi-Fi的需求等。相應的,衛星和火箭制造商需要專門的子系統、放大器、相控陣天線、小型化推進器、燃料、可擴展太陽能電池板和電池。像Velo3D這樣添加燃料制造領域的創新公司,能夠助力SpaceX和Rocket Lab設計和通過3D打印技術制造出更高效的發動機。
這個新的太空堆棧將帶來創新、多樣性和增長的良性循環,就類似于引發了一場20世紀80年代數據通信初創公司的爆炸式增長,當時OSI 7-Layer互聯網的工作同樣破壞了IBM、Digital HP和Sun等專有網絡公司的寡頭壟斷。
換句話說,太空將成為更加開放的商業空間。企業家紛紛涌向最后的邊界,這個邊界空間里摩爾定律帶來了巨大而持久的機遇。
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