(资料图)
最近10年,中国航天奋起直追,突飞猛进,在技术差距上与美国越来越小,不仅用无人探测器登陆了月球以及火星,还在太空中拥有了自己的空间站,现阶段的航天实力综合水平仅次于美国。
然而美国航天的实力仍然很强,其早在上个世纪就完成了对太阳系八大行星的探测,这在世界上是绝无仅有的。飞得最远的旅行者1号探测器,就是美国于上世纪70年代发射的。至于阿波罗载人登月计划,更是载入世界史的航天奇迹。
(图中这4艘探测器都是NASA于上世纪70年代发射的)
探索之路没有尽头!宇宙之大,有太多的秘密等待我们去揭开,现阶段除了用天文望远镜探索太阳系外的秘密,还可以发射无人探测器探索太阳系内的太阳、八大行星、小行星、彗星、卫星等天体。我国已经探索了火星(行星)以及月球(卫星),还计划于2025年前后,发射天问2号探测器探索2016HO3小行星和311P彗星。至于对太阳的探索?据悉,中国将于2022年10月份在酒泉卫星发射中心发射首颗太阳探测器。此太阳探测器名叫先进天基太阳天文台(ASO-S),是一颗综合性的太阳探测专用卫星。在该领域,我国尚属首次。
这里需要注意,先进天基太阳天文台只是我国第1台综合性的太阳探测器,不是我国第1台太阳探测器,这点要搞清楚,简单来说就是综合性的太阳探测器功能更多更强。
为什么要选择在2022年发射呢?熟悉天文的朋友应该知道,2022年太阳的活动明显变得剧烈了,在2022年6月份,太阳表面出现了巨大的太阳黑子,并产生了中等级别的太阳耀斑。观测数据表明,大约每隔11年,太阳活动就要经历一次强弱变化。目前太阳正处于第25个活动周期,未来太阳的活动将变得更加剧烈。根据科学家的预测,大约在2025年前后,太阳的活动才会达到顶峰。在此时选择发射太阳探测器,就是为了在太阳活跃期对太阳进行观测。太阳是一颗悬浮在宇宙中的高温等离子体火球,靠核心处的核聚变驱动,不仅温度极高,能发出耀眼的光芒,还拥有极强的磁场。在先进天基太阳天文台的众多观测任务中,其中有一个非常重要的目的就是为了探测太阳的磁场变化。此外,对太阳耀斑和日冕物质抛射现象的观测也是重中之重,因为这两种现象能影响现代人类的生活及地球环境,对无线电通信等造成破坏。科学家们希望借此弄清太阳的磁场变化,是否与这两种爆发现象存在关系。建造一颗太阳探测器不是一朝一夕就能完成的事,为了保证不出任何纰漏,在没有经验的情况下,需要经历反反复复的设计和验证。其实,该项目早在2011年的时候就开动了。众多技术人员拼搏10多年,就为了等2022年10月份的喜讯。
与美国帕克太阳探测器相比,谁更强?帕克太阳探测器发射于2018年8月12日,其也是一台专门用来研究太阳的探测器,并且是世界上第1台飞入太阳日冕层的探测器。该探测器以发现太阳风的美国科学家尤金·帕克的名字命名,老先生已于2022年3月逝世。其主要是为了探测太阳抛射出的等离子体、高能粒子以及太阳的磁场等。美国之前已发射过类似的太阳探测器,比如发射于上世纪70年代的太阳神1号和太阳神2号。帕克太阳探测器总质量646公斤,先进天基太阳天文台总质量据说为888公斤,这点质量差距不大,从质量上很难说清谁更先进。从搭载的仪器上来看,帕克探测器上携带了5种观测仪器,而我国的先进天基太阳天文台搭载了3种观测仪器,分别是全日面矢量磁像仪、莱曼阿尔法太阳望远镜、太阳硬X射线成像仪。从仪器数量上来看,帕克明显更多,不过这些仪器的功能各不相同,风马牛不相及,没有太大对比性。这两台太阳探测器,最显著的区别应该是运行轨道不同。先进天基太阳天文台是环绕地球运转的太阳探测器,运行在距离地面720千米的太阳同步轨道;而帕克太阳探测器是围绕太阳公转的那种太阳探测器。太阳同步轨道简称SSO,气象卫星、资源卫星等多采用这种轨道。日地平均距离大约1.5亿公里,其距离太阳表面最近时仅有上千万公里,近日点最大速度可达每秒200公里以上。这么近的距离,与太阳亲密接触,帕克太阳探测器要承受上千度高温的炙烤。为此,其装备了厚达12厘米的碳复合外衣,可抵抗1400℃的高温。由于距离太阳太近,来自太阳的电磁干扰过于强烈,与帕克太阳探测器进行通信也是一道技术难题,不过这并没有难倒NASA的工程师。很明显,帕克太阳探测器更为先进一些,中国的先进天基太阳天文台与帕克太阳探测器相比,在技术上还是要弱一些。但这毕竟是我国第1台综合性的太阳探测器,还是值得期待的。先进天基太阳天文台设计寿命为4年,按照以往的经验,实际寿命可能比这更长。太阳一发飙,人类就要受影响。未来先进天基太阳天文台将大大提高我国对太阳活动的监测能力,可对太阳耀斑等剧烈的太阳活动提前作出预警,为我国的太空活动等提供空间气象服务。
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