太陽探測附加任務

太陽探測附加任務(Solar Probe Plus,SPP)是2010年9月2日由美國宇航局(NASA)已提出一項拜訪太陽的新計畫。執行此任務的新太空飛行器將在防護罩的保護下,以前所未有的近距離接近太陽,進入太陽大氣層收集數據,預計不遲於2018年發射。

基本介紹

  • 中文名:太陽探測附加任務
  • 外文名:Solar Probe Plus
  • 簡稱:SPP
  • 時間:2010年9月2日
簡介,五項任務,太陽風電子、阿爾法粒子和質子研究,廣域圖像,場域實驗,太陽綜合科學調查,太陽風層起源及其他任務,任務費用,任務啟動,

簡介

新太空飛行器像一輛轎車般大小。接近太陽時,它的碳複合熱防護罩必須能經受得住超過2550華氏度(約1399攝氏度)的高溫和劇烈的輻射爆炸。太空飛行器將到達距太陽表面約400萬英里(約644萬公里)處,穿越其大氣層。其他太空飛行器從未到達過距離太陽如此近的距離,可幫助在未來的太空探索中更好地理解、描繪並預測輻射環境。

五項任務

SPP任務選擇的實驗都經過專門設計,針對太陽物理領域的兩個關鍵問題——為什麼太陽外層大氣比太陽表面熱得多和什麼力量推動了太陽風影響地球和太陽系,這次任務將最終給幾十年來未獲解決的這兩個問題提供答案。
NASA精心挑選了5個子項目研究任務,向世人打開太陽的最神秘之門。這5個子項目是:

太陽風電子、阿爾法粒子和質子研究

查明太陽風中數量最大的粒子(電子質子和氦離子),並檢驗它們的性質;捕獲某些粒子,在特殊的實驗杯里進行直接分析。主要研究人員為賈斯汀·卡斯波,來自麻薩諸塞州劍橋史密斯森天體物理觀察站。

廣域圖像

繪製太陽大氣層或日冕的三維圖像。在任務過程中,接近和經過太空飛行器的太陽風和震動的三維圖像都能被觀測設備繪製下來。主要研究人員為拉塞爾·霍華德,來自華盛頓海軍實驗室。

場域實驗

研究將直接測量電磁場、電波輻射和通過太陽大氣等離子層過程中的震動波。實驗也將作為一個巨大的塵埃探測器,當空間灰塵衝擊太空飛行器天線時,記錄下電壓特徵。主要研究人員為斯圖亞特·巴利,來自加州大學伯克利分校空間科學試驗室。

太陽綜合科學調查

該研究由兩套設備組成,一是用物質光譜儀查清太陽大氣的組成元素,二是測量太空飛行器附近的粒子質量並分類。主要研究人員為大衛·麥克馬斯,來自聖·安東尼奧西北研究院。

太陽風層起源及其他任務

主要研究人員為馬可·威爾利,來自NASA噴氣推進實驗室。威爾利將作為任務團的觀察員,對各研究項目的實施情況做獨立評估,他同時也是工作組的高級顧問,協調整體事務。

任務費用

NASA已於2009年聘請研究人員遞交了提案,由13位科學家對其進行了評議。5個子項目從初步分析、設計、開發到測試,總共耗資約1.8億美元。

任務啟動

美國宇航局計畫2018年7月31日發射最新探測器,它將以前所未有的近距離接近太陽。這項太空計畫叫做“太陽探測器附加任務(Solar Probe Plus)”,將對太陽日冕層進行4項實驗,研究太陽風和太陽表面釋放的能量粒子。
在近距離接近太陽期間,探測器與太陽的最近距離為611萬公里,其外部溫度將達到1399攝氏度。據悉,按原定計畫,這枚探測器將在2018年7月31日於佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地由三角洲4號重型火箭攜載發射升空,發射時間視窗開啟20天。
長期以來,科學家期望發射探測器穿過太陽日冕層(太陽大氣最外層),更好地理解太陽風以及進入太陽系的物質。太陽探測器附加任務的主要科學任務是跟蹤太陽能量流動,以及理解太陽日冕的加熱,探索加促太陽風和能量粒子活動的物理原理。
為了實現科學任務,太陽探測器附加任務將攜帶4組儀器設備進入太陽日冕層,研究太陽風和太陽表面釋放的能量粒子。這些儀器將研究磁場、等離子、高能粒子,並拍攝太陽風。
最接近太陽時溫度高達1399攝氏度,為了避免攜載儀器受損,探測器有一個11.43厘米厚的碳複合材料防護罩。

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