“好奇”號(hào)和太陽(yáng)系

■候濤

在2011年11月26日，“好奇”號(hào)在肯尼迪太空中心南方的卡納維拉爾角空軍基地，由“擎天神5”號(hào)火箭攜帶發(fā)射升空。當(dāng)“好奇”號(hào)沖破地球“鐐銬”之際，太陽(yáng)噴發(fā)出來(lái)一團(tuán)細(xì)絲狀的磁力，朝這顆紅色星球拋射10億噸等離子體云。盡管如此，但并沒(méi)有發(fā)生火星探測(cè)器與太陽(yáng)風(fēng)暴碰撞的危險(xiǎn)。以320萬(wàn)千米/小時(shí)的速度快速前進(jìn)的等離子體云，其速度大幅度超過(guò)了“好奇”號(hào)的運(yùn)行速度。然而，下一次的情況可能會(huì)有所不同。由于太陽(yáng)活動(dòng)正在增強(qiáng)，在日冕物質(zhì)拋射侵襲前往火星的漫游者之前，這僅僅是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。

不過(guò)，這種情況對(duì)一些研究人員來(lái)說(shuō)卻很有利。來(lái)自美國(guó)西南研究院的唐·哈斯勒解釋說(shuō)：“我們期待類(lèi)似的遭遇，因?yàn)椤闷妗?hào)上裝備著研究太陽(yáng)風(fēng)暴的器材?！惫估帐恰昂闷妗碧?hào)上輻射評(píng)估探測(cè)器的首席研究員，該儀器用來(lái)計(jì)算宇宙射線、中子、質(zhì)子以及其他粒子的輻射。

遭遇日冕物質(zhì)拋射幾乎不會(huì)對(duì)“好奇”號(hào)構(gòu)成什么威脅。當(dāng)日冕物質(zhì)拋射抵達(dá)地球至火星的廣袤區(qū)域時(shí)，它已經(jīng)是如此稀薄，以至于無(wú)法真正沖擊這個(gè)飛船。盡管如此，當(dāng)日冕物質(zhì)拋射經(jīng)過(guò)時(shí)，輻射評(píng)估探測(cè)器還是能檢測(cè)到發(fā)生了什么。美國(guó)航空航天局太陽(yáng)物理學(xué)部門(mén)的阿里克·波斯納說(shuō)：“輻射評(píng)估探測(cè)器能在一些日冕物質(zhì)拋射中探測(cè)到由沖擊波加速的高能粒子，這能使我們對(duì)這些巨大云團(tuán)的內(nèi)在機(jī)理有新的洞察?！贝送?，比起純粹的太陽(yáng)物理學(xué)，還有更多的科研用途，未來(lái)人類(lèi)宇航員在巡航階段能從輻射評(píng)估探測(cè)器的測(cè)量結(jié)果中直接受益。美國(guó)航空航天下屬的林頓·約翰遜太空中心空間輻射項(xiàng)目首席科學(xué)家弗蘭克·古奇諾塔指出：“輻射評(píng)估探測(cè)器將給我們帶來(lái)一種概念，即一個(gè)人在類(lèi)似前往火星的旅程中，預(yù)期會(huì)受到何種類(lèi)型的輻射。”

尤其引起關(guān)注的是二級(jí)粒子。銀河宇宙射線和太陽(yáng)高能粒子碰撞到飛船的船體，產(chǎn)生了一個(gè)向內(nèi)噴射，大部分噴射物是對(duì)生物體危害極大的中子和原子核。輻射評(píng)估探測(cè)器將分析這種噴射物，對(duì)飛船內(nèi)部進(jìn)行測(cè)量。

輻射評(píng)估探測(cè)器是“好奇”號(hào)十個(gè)科學(xué)儀器中的一個(gè)，它在2011年12月6日被激活，將是前往火星的旅程中唯一一個(gè)活動(dòng)中的儀器。輻射評(píng)估探測(cè)器每天都會(huì)給地球傳送數(shù)據(jù)，使哈斯勒及其同事監(jiān)測(cè)“在那邊”正發(fā)生著什么。哈斯勒補(bǔ)充說(shuō)：“我們對(duì)有關(guān)更多太陽(yáng)風(fēng)暴的可能性感到非常興奮?！?/p>

圖1 約在“好奇”號(hào)發(fā)射之際，太陽(yáng)噴發(fā)朝這顆紅色星球拋出日冕物質(zhì)拋射

圖2 2011年11月26日，裝入“擎天神5”號(hào)火箭發(fā)射艙的“好奇”號(hào)，從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空

盡管如此，直到輻射評(píng)估探測(cè)器降落在這顆紅色星球上，該儀器的首要任務(wù)并沒(méi)有真正開(kāi)始?；鹦侵粨碛蟹浅Ｏ”〉拇髿鈱?，而且沒(méi)有全球磁場(chǎng)去保護(hù)它免遭空間輻射。高能粒子抵達(dá)火星表面可能會(huì)危及生命——包括未來(lái)的人類(lèi)宇航員和現(xiàn)存的火星微生物。輻射評(píng)估探測(cè)器將查明人類(lèi)探險(xiǎn)家在火星表面上需要多少防護(hù)，它還將幫助研究人員評(píng)估微生物距離地面多深才可能處于輻射“安全區(qū)”。