NASA Plans to Visit the Sun
http://www.physorg.com/news132323644.html
June 10, 2008
天文學家從遠方研究太陽已超過四百年了。現在 NASA 決定要到那兒。"這是我們第一次要前去參觀一個活生生的、會呼吸的恆星，" NASA 總部計畫科學家 Lika Guhathakurta說。"這是太陽系一個尚未探測過的區域，發現的可能性非比尋常（off the charts）。"
這次的任務名稱是 Solar Probe+（+ 唸 plus）。那是一個抗熱太空船，被設計用來投入至太陽大氣層深處，在那裡它能取得太陽風與磁力的第一手資料。發射時間最早可能是在 2015 年。當這個計畫在七年後結束時，計畫者相信 Solar Probe+ 將解決天體物理學兩大謎題，並沿著這條道路獲得許多新發現。
Guhathakurta 表示，這個探測器仍在早期設計階段，稱為「pre-phase A」。Johns Hopkins 的 Applied Physics Lab（應用物理實驗室，APL）將為 NASA 設計、建造這艘太空船。APL 已有將探測器送往太陽的經驗。APL 的 MESSENGER（信使號）太空船在 2008 年 1 月完成它首次對水星的（flyby），而許多相同的抗熱技術也將用來鞏固 Solar Probe+。這個計畫之所以稱為 Solar Probe+，是因為它建立在 APL 2005 年一個稱為 Solar Probe 的早期設計上。
在最接近的時候，Solar Probe+ 將離太陽 700 萬公里，或 9 個太陽半徑。在這裡，太空船的碳複合隔熱盾（heat shield）必須經得起大於攝氏 1400 度的高溫，而且要能在任何太空船都未曾經歷過的輻射轟炸下倖存。
理所當然，這具探測器以太陽為動力；它將從液冷式太陽能板獲得電力，當陽光變得太強烈時，它可以縮近隔熱盾後方。在這種距離之下，太陽將遠比從地球上所見，要大上 23 倍。
此次任務所突顯的二個謎是太陽日冕的高溫以及太陽風加速的難題：
謎 1. -- 日冕（corona）：如果你在太陽表面插一根溫度計，它的讀數會是攝氏 6000 度。直覺上當你後退時溫度應當下降才對；但正好相反，它上升了。太陽的外氣層（outer atmosphere），即日冕，讀數超過攝氏一百萬度以上，比它下層要熱上數百倍。在首度被觀測到 60 年後，這樣的高溫仍是個謎。
謎 2. -- 太陽風（solar wind）：太陽會噴出一陣陣熱、（速度為）百萬 mph 的帶電粒子風，遍及整個太陽系。行星；彗星、小天體 -- 全都能感受到它。奇怪的是，接近太陽表面之處並無有組織的風，然而到了行星之間，那刮起來可稱得上是強風。在某處之間，某種未知媒介（agent）賦予了太陽風這麼大的速度。問題是，那是什麼？
"為了解開這些謎，Solar Probe+ 將實際進入日冕，" Guhathakurta 說。"這是行動所在。"
太空船所酬載的儀器主要被設計用來感測太空船周遭的環境 -- 例如：一套磁力計、電漿波感應器、落塵偵測器、電子與離子分析儀等等。"實地測量將告訴我們揭開這二個謎需要知道些什麼，" 她說。
Solar Probe+ 孤單的遙測儀器是 Hemispheric Imager。這個簡稱 HI 的東西，是部望遠鏡，那將製作日冕的 3D 影像，類似於醫療上的 CAT scans（電腦軸向斷層掃描）。這技術稱為 coronal tomography（日冕斷層攝影），是太陽成像的全新方法，而且也是唯一可能的方法，因為攝影是在一個朝太陽移動的、飛過日冕雲以及噴流（streamers）的平台上完成。
很有可能在 Solar Probe+ 五月發射升空，Solar Probe+ 將在接近 Solar Cycle 24 的末期開始它的任務，並在 2022 年靠近所預測的 Solar Cycle 25 極大期結束任務。這將讓太空船針對太陽週期的不同階段對日冕與太陽風進行取樣。它也保證 Solar Probe+ 將在任務結束之際，經歷很大的太陽風暴。雖然很冒險，不過它是根據這項計畫：研究者懷疑太陽風暴所產生的許多最危險粒子是在日冕中獲得能量 -- 這正是 Solar Probe+ 所到之處。
Solar Probe+ 也許能主動觀察這種過程，並告知研究者如何預測太陽高能粒子（Solar Energetic Particle，SEP）事件，那會威脅太空人的健康與安全。
Solar Probe+ 反覆衝進日冕中的計畫，將透過金星飛越的方式完成。太空船將在 6 年內被金星擺盪 7 次，讓探測器的軌道一次次更深入太陽的大氣。額外利益：雖然金星並非此任務的首要目標，不過在這具「重裝」探測器的擺盪過程中，天文學家也許能學到關於這顆行星的新東西。
"Solar Probe+ is an extraordinary mission of exploration, discovery and deep understanding," says Guhathakurta. "We can't wait to get started."
※ 相關報導：
＊ NASA - Solar Probe Plus
http://science.nasa.gov/headlines/y2008/10jun_solarprobe.htm
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