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我们继续聊太阳。
2018年8月12日凌晨3:31,NASA将一艘太阳探测器送入了太空,正式开启了“触摸太阳”的计划,这艘探测器将深入太阳大气,到达一两百万度高温的日冕层,研究日冕,研究太阳风,为人类传回宝贵的太阳数据,最终,预计它将在2025年6月完成任务,坠入太阳。
太阳是什么正如我们上期所说,太阳究竟是什么,目前人类真的一无所知,太阳真的是一个燃烧了47亿年的巨大气球吗?那为什么太阳约往外越热?为什么日冕比太阳表面高出几百万度?太阳表面的几千度低温是如何维持核聚变所需的几百、上千万度高温的?为什么会有太阳风?为什么太阳风会越往外越快?为什么太阳风能被加速到超音速?
核聚变太阳模型
而这艘探测器无疑将用“触摸太阳”的方式来试图回答上面的问题。
这艘探测器叫做帕克号(Parker Solar Probe),这个名字来源于——尤金·帕克,一位现年92岁的美国天文学家。
这是NASA历史上第一次用还在世的人的名字命名飞行器。
为什么NASA会把这个耗资15亿美金的探测器以尤金·帕克的名字命名呢?
尤金·帕克因为,尤金·帕克曾经改写过人类对太阳的认知,是他发现了太阳风,然后,根据太阳风这个事实,提出了上面那些颠覆性的问题,而NASA对帕克号寄予厚望,希望它能够帮人类回答这些问题,进而帮人类重新理解太阳。NASA心知肚明,2025年以后,人类对太阳的认知可能会彻底改写,所以,这艘探测器被命名为帕克号可以说是NASA提前给我们的暗示。
NASA究竟在暗示什么呢?我们从帕克上一次改写人类对太阳的认知说起。
回到1956年,美苏继承德国秘密科技,爆发科技竞备的那个年代。
当年帕克29岁,在辛普森实验室“搬砖”,辛普森则是参与“曼哈顿计划”,研发出第一颗原子弹的重磅科学家。
此时的辛普森志得意满,傲视群雄,一种独孤求败的情怀油然而生,于是,他告别实用领域,带领着帕克这类小弟子醉心于自己喜爱的“地日物理”,俨然又将独霸这一学术领域的架势。
德国必定是有秘密科技家底的,看不过去了,一位叫做比尔曼的德国天文学家出招了,问了辛普森一个尖锐的问题:
为什么彗星的尾巴总是背向太阳?
辛普森显然不是真正的独孤求败,他支支吾吾,说了句——巧合而已,巧合而已。
比尔曼接着说了,我告诉你,太阳的大气绝不是静止的,它正在向外辐射某些物质,正是这些物质吹拂了彗星的尾巴。
彗星的尾巴总是背向太阳
辛普森一听,乐了,心中暗喜:还以为真来了个高手呢,原来是个胡扯的二货民科,这种沙雕言论,就不用我亲自出手了。来来来,帕克,你研究一下比尔曼的资料,挑挑刺儿,发个论文,打发一下这个砸场子的。
如果帕克“会来事儿”,当然应该选择抱住自己尊师的大腿,发论文、拿项目,走上人生巅峰,顺便把太阳向外释放物质这种歪理邪说扼*在萌芽之中。
五个星期后,出乎辛普森的预料——帕克反水了!
太阳风帕克显然不是林平之,而是令狐冲。
帕克斩钉截铁的对尊师说:比尔曼说对的,我们现有的理论都错了。太阳的大气不是静止的,而是动态的。在日冕几百万度的高温驱动下,整个日冕都在沸腾,有些东西被喷涌而出,虽然它有时多,有时少,但从来不会消失。我,尤金·帕克,决定把它叫做太阳风!
看过《笑傲江湖》或者混过实验室的朋友大概也都知道帕克的命运了吧,实验室不过是另一个江湖而已。
很显然,帕克被逐出师门,太阳风的论文胎死腹中。
然而帕克不依不挠,离开师门后,他没有资金、没有仪器、没有一手数据,他就凭着一颗头脑、一腔热血和一系列逻辑推演,继续完善自己的理论。
2年后,在一次公开课上,帕克堵住了《天体物理学杂志》(Astrophysical Journal)的主编,推销自己的论文,主编掌握着论文的生*大权,他怜悯的看着这个楞头小子说:“尤金啊,我也觉得你小子是在胡扯。但我还是想给你一个胡扯的机会”
于是,这篇论文历经坎坷终于在1958年出版了。
出版后,帕克的处境并没有好转,反而遭到了整个学界的尖锐批评,批评他的学术,更批评他欺师灭祖的品行……
帕克从此坠入地狱,万劫不复。
但是,帕克是幸运的,他生在了一个好时代,一个人类仰望星空的时代!
在痛苦中,帕克从人类刚刚拥有的航天能力上看到了一线生机。
他寄希望于在太空中竞赛的美苏航天器给他一个证明。
不久之后,证据从天而降!
1959年,苏联的月球3号测量到了太阳风的存在,发现这是一种300公里/秒的带电粒子流。
1962年,美国的水手2号的测量数据给太阳风“实锤”了——太阳风在400-700公里/秒间变化,但从未中断过。太空不空,太空中充满了热闹的太阳风!
此时,科学家们才想起来芝加哥大学还有一个“被除名的逆贼”——叫做帕克,他在几年前就已经看穿了这一切。
随着探测器的不断深入,科学家们开始怀疑帕克是不是在梦中和上帝通过电话,因为他预言的螺旋线理论、星际磁场和观测结果一模一样……
故事分享到这里,我们似乎看到了被逐出师门的令狐冲在西湖底跟魔教教主学习吸星大法的桥段……
也许帕克并没有和什么上帝通电话,只是继承了比尔曼的吸星大法,而比尔曼的“魔教神功”,也许就来源于我们故事中的“史前秘密科技”吧。
如果说这份有关太阳的“史前秘密科技”真的存在,那显然,太阳风仅仅是这份“秘密档案”的引子。
如果太阳当真是一个核聚变了47亿年的巨大气球,太阳风是绝不可能存在的,即使存在也不可能被不断加速的,即使加速也不可能在太阳系与星际空间中形成“蛋壳儿”的。
那太阳究竟是什么?也许这是一部完整的《葵花宝典》,帕克仅仅学了其中的“吸星大法”而已。
NASA此次的“触摸太阳”计划,无疑是在借帕克之名,去寻找那部完整的《葵花宝典》。
帕克号好了,回到现实,帕克号将在太空中航行7年,达到200公里/秒的高速,成为人类有史以来最快的人造物,环绕太阳24圈,期间一点点接近日冕、进入日冕,最终坠入太阳。
可能有观众在质疑了,70年代的旅行者号(台译:航海家号)飞出太阳系都只用了35年,18年的帕克号飞到太阳要7年?一个是克服引力,一个是利用引力,70年代爬100楼只要35年,现在下2楼要7年?到底是70年代的科技开挂了,还是今天的科技被智子锁定了?
官方给出的解释是:让帕克号直接进入目标中的太阳轨道需要的能量过大,人类目前的火箭技术不足以支撑,所以,帕克号只能7次利用金星的引力弓,逐渐接近太阳轨道,所以需要7年到达最终的位置……
好吧,以官方的解释为准,我们这期尽量不太放飞脑洞。这个复杂的7年轨道是一位华裔科学家(音:郭艳萍)Yanping Guo设计的。
有了轨道,帕克号如何抵御几百万度的高温呢?
最强盾牌侥幸,太空中没有大气,和地球上不一样。在太空中,温度并不等于热量,我们在地球上感受到的“高温”,其实上大气中的气体分子被加热后所形成的效果。太空中分子间隔非常遥远,所以感受到的“高温”和地球上并不一样。
一顿复杂的计算后,科学家说,探测器的防护罩要能实际抵抗1400度的高温即可。为此,一块凝聚着NASA黑科技的盾牌诞生了,盾牌的一面能承受1400度的高温,而另一面则一直保持着30度以下的温度,为设备运转提供理想环境。
盾牌厚11.4厘米,是两层碳-碳复合材料。考虑到强烈的太阳射线可能会给盾牌带来局部的超高温,所以,盾牌表面需要有一个绝对白色的镜面,来反色大部分“太阳光”,反复试验后,NASA选中了一种基于氧化铝的复合涂层,但这个涂层加工到碳-碳复合材料上以后,会不可避免的变灰,于是NASA又在其表面涂了一层比头发丝还薄的金属钨。
为了防止盾牌表面涂层破裂,NASA又掺入了纳米材料,将光洁的镜面制造出无数的小孔,防止像石头砸玻璃一样,使整个玻璃破裂。
终于,一场材料科学的盛宴以后,终于获得了这个让人类得以“触摸太阳”的盾牌。看着这块盾牌,材料科学家们纷纷表示:即使是10年前,我们都对此无能为力。
在这个盾牌的后面,是广角相机、探测仪、增益雷达和天线等等设备,盾牌恰好为相机和探测仪营造出来了一个“人工全日食”,让设备更容易清楚的观测太阳风和日冕。
帕克号预计在2025年6月14日最后一次(第24次)飞过近日点,进入日冕,在距离太阳表面600万公里的地方为人类传回最后的数据,然后耗尽燃料,燃尽盾牌,最终和太阳融为一体。
帕克号最核心的地方存储着一块芯片,当中是“触摸太阳”计划中113万7202个工作人员的名字和帕克1958年的那片太阳风论文。
这无疑是21世纪,人类对太阳的一场“献祭”,和远古之初一样,和夸父追日一样,和海子的诗歌一样——你来人间一趟,你要看看太阳。
太阳究竟是什么,2025,我们拭目以待。
END你来人间一趟
你要看看太阳
和你的心上人
一起走在街上
了解她
也要了解太阳
——1985年,海子
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