NASA计划奔向太阳

原文标题：NASA Plans to Visit the Sun

作者：Dr. Tony Phillips   原文来自：http://science.nasa.gov/    Posted: 2008. 6. 10

编译：Melipal   审校：Linq （编译版权所有，文章有删节，未经许可请勿转载。）

2008年6月10日：400多年来，天文学家都是在远方研究太阳。现在，NASA决定，去太阳那里看看。

NASA总部的计划科学家Lika Guhathakurta说：“我们将第一次造访一颗活生生的恒星。这是太阳系中未被探测过的区域，作出发现的机遇并非纸上谈兵。”

右图：艺术家笔下的太阳探测器+。更多请点击（图片提供：NASA）

任务的名字是太阳探测器+（Solar Probe+）。探测器是耐热的，设计目标是插入太阳大气深处，它在这里可以采集太阳风以及磁场的一手样本。最早探测器可于2015年发射。任务的结束是那以后的7年，任务的计划者们确信，太阳探测器+可以解开天体物理中的两大谜团，并一路作出许多新的发现。

Guhathakurta说，探测器仍处在设计初期，在NASA总部，该时期叫做“预阶段A”。“我们有许多工作要做，不过这非常激动人心。”

约翰·霍普金斯大学应用物理实验室（APL）将为NASA设计建造该探测器。对于设计前往太阳的探测器，APL已经有了经验。2008年1月，APL的信使（MESSENGER）号探测器进行了第一次水星飞越，而许多同样的耐热技术将增强太阳探测器+。（注：计划名为太阳探测器+的原因是，它是基于APL早先在2005年设计的太阳探测器而研制的。）

太阳探测器+距离太阳最近可以达到700万公里，合9倍太阳半径。探测器的合成碳防热罩在那里要禁住1400摄氏度以上的高温，并承受辐射冲击波，其辐射水平强于先前任何探测器的经历。自然地，探测器的能源是太阳能。液冷太阳能帆板将为探测器供电，当阳光过强时，帆板可以收入防热罩之内。对于如此近的距离来说，太阳看起来的大小是地球上所见的23倍。

太阳的模拟图象，其中标示了太阳探测器+多次近距离太阳飞越的轨迹。更多请点击（图片提供：NASA）

促进此项任务的两大谜题是太阳日冕的高温，以及太阳风莫名其妙的加速过程：

谜题1——日冕：如果你在太阳表面安置温度计，读数会是大约摄氏6000度。直觉告诉我们，当你远离表面时，温度会下降。情况正好相反，温度会上升。太阳的外层大气，也就是日冕，温度高于摄氏100万度，比下面的星体要高上百倍。自从第一次测量到这种情况以来的60余年间，高温一直是个未解之谜。

谜题2——太阳风：太阳向整个太阳系喷涌出高温的带电粒子风，速度达到每小时百万英里。行星、彗星、小行星——都会感受到它。奇怪的是，靠近太阳表面的地方却不存在有组织的风，而在外围的行星之间，却有真正的阵风。在这两者之间的某处，某些未知的媒介将高速赋予了太阳风。问题是，是谁做的呢？

Guhathakurta说道：“为解决这些问题，太阳探测器+将真正进入日冕。这里就是行动的地方。”

载荷主要包括设计用于监测探测器周边环境的仪器，如磁力计、等离子波传感器、尘埃探测器、电子与离子分析仪，等等。她说：“实地测量可以告诉我们，为揭示日冕加热与太阳风加速的物理机制，我们需要知道些什么。”

重新设计的太阳探测器+。更多请点击（图片提供：NASA）

太阳探测器+仅有的遥感仪器是半球成象仪（Hemispheric Imager），简称“HI”。这是一架望远镜，将使用类似医学CAT扫描的方式为日冕拍摄3维图象。该技术叫做日冕断层摄影术，是太阳成象观测的根本性新突破，只是因为拍摄地是靠近太阳的移动平台，在冕云与冕流中边飞行边拍照，这一技术才得以应用。

太阳探测器+可能于2015年5月发射，将于第24太阳活动周的末尾开始主要任务，并于第25太阳活动周预计的峰年——2022年退役。这样探测器就可以在太阳活动周的许多不同阶段采样日冕及太阳风了。这样做还可以让太阳探测器+在计划结束之前经历大量的太阳风暴。虽然这很危险，但却是计划的一部分：研究人员推测，太阳风暴产生的最危险的粒子中，许多是在日冕内获得能量的，而这里正是太阳探测器+所处的地方。太阳探测器+也许还能实际观测到这样的过程，并告诉研究者，如何预报威胁宇航员健康和安全的太阳高能粒子（SEP）事件。

为了让太阳探测器+重复钻入日冕，需要借助金星飞越。在6年的时间里，探测器将7次掠过金星，让飞行路线弯曲，更深地插入太阳大气。花絮：虽然金星并非此计划的主要目标，当配备大量仪器的探测器飞过的时候，天文学家还是可以了解该行星不少的新东西。

Guhathakurta说：“对于探测、发现与深入了解来说，太阳探测器+是非凡的计划。我们迫不及待地要开始了。”

（全文完）