太阳探测器详细信息

荒野冷风

太阳探测器详细信息

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自20世纪90年代中期以来，美国航宇局和欧洲空间局间的联合项目太阳和日球层探测器(SOHO)以及美国航宇局的高新化学组成探测器(ACE)和风太阳探测器(WIND)开始不断监测太阳风和日冕。然而，它们只能从安全距离观测太阳。为了捕捉太阳大气的复杂性，美国航宇局计划于2018年前发射的“太阳探测器+”(Solar Probe plus，简称SP+)将挑战这一极限。

SP+将被送往比先前最靠近太阳的探测器小8倍的地方，进入太阳日冕，温度在100万至200万摄氏度之间。这一挑战被认为是自杀式任务，但SP+将有望回答一些困扰天文学家的难题。2010年9月公布的实验激发了科学家的兴奋。对太阳物理学而言，SP+堪称是哈勃望远镜级别的任务。

SP+目前仍处于建造“阶段A”，设计者的关键问题是它能否抵御极端高温。幸运的是，日冕中离子密度极低，不会对SP+造成严重破坏。危险来自太阳自身的热辐射。在为期6年的任务中，SP+会利用金星的引力助推来逐渐靠近太阳，它将从太阳近处飞过24次。当SP+抵达其距离太阳最近的那一点(近日点)时，它到太阳表面的距离大约是6百万千米，太阳会比从地球上看大23倍，亮度和热量则高出500倍。

为了在如此严酷的环境中生存，SP+将被置于一块直径2.7米、厚15厘米的碳泡沫复合材料制成的防护罩之后。这一巨大的“太阳挡板”能抵御超过1400℃的高温和强烈辐射，但探测器的温度维持在室温水平。SP+是由美国约翰·霍普金斯大学的高新物理实验室设计建造的，设计团队必须从零开始，考虑到强照度、辐射以及尘埃撞击，对这些空间环境的了解非常少。

设计过程中，强照度、辐射以及尘埃的撞击是设计的主旋律，但真正的困难是同时应对这些挑战。多方面的建模、测试和创新是设计的核心，平衡是关键。SP+将面对的所有挑战都可以被各个击破，但同时解决它们的困难在于平衡。