“好奇”号和太阳系

■候涛

在2011年11月26日，“好奇”号在肯尼迪太空中心南方的卡纳维拉尔角空军基地，由“擎天神5”号火箭携带发射升空。当“好奇”号冲破地球“镣铐”之际，太阳喷发出来一团细丝状的磁力，朝这颗红色星球抛射10亿吨等离子体云。尽管如此，但并没有发生火星探测器与太阳风暴碰撞的危险。以320万千米/小时的速度快速前进的等离子体云，其速度大幅度超过了“好奇”号的运行速度。然而，下一次的情况可能会有所不同。由于太阳活动正在增强，在日冕物质抛射侵袭前往火星的漫游者之前，这仅仅是一个时间问题。

不过，这种情况对一些研究人员来说却很有利。来自美国西南研究院的唐·哈斯勒解释说：“我们期待类似的遭遇，因为‘好奇’号上装备着研究太阳风暴的器材。”哈斯勒是“好奇”号上辐射评估探测器的首席研究员，该仪器用来计算宇宙射线、中子、质子以及其他粒子的辐射。

遭遇日冕物质抛射几乎不会对“好奇”号构成什么威胁。当日冕物质抛射抵达地球至火星的广袤区域时，它已经是如此稀薄，以至于无法真正冲击这个飞船。尽管如此，当日冕物质抛射经过时，辐射评估探测器还是能检测到发生了什么。美国航空航天局太阳物理学部门的阿里克·波斯纳说：“辐射评估探测器能在一些日冕物质抛射中探测到由冲击波加速的高能粒子，这能使我们对这些巨大云团的内在机理有新的洞察。”此外，比起纯粹的太阳物理学，还有更多的科研用途，未来人类宇航员在巡航阶段能从辐射评估探测器的测量结果中直接受益。美国航空航天下属的林顿·约翰逊太空中心空间辐射项目首席科学家弗兰克·古奇诺塔指出：“辐射评估探测器将给我们带来一种概念，即一个人在类似前往火星的旅程中，预期会受到何种类型的辐射。”

尤其引起关注的是二级粒子。银河宇宙射线和太阳高能粒子碰撞到飞船的船体，产生了一个向内喷射，大部分喷射物是对生物体危害极大的中子和原子核。辐射评估探测器将分析这种喷射物，对飞船内部进行测量。

辐射评估探测器是“好奇”号十个科学仪器中的一个，它在2011年12月6日被激活，将是前往火星的旅程中唯一一个活动中的仪器。辐射评估探测器每天都会给地球传送数据，使哈斯勒及其同事监测“在那边”正发生着什么。哈斯勒补充说：“我们对有关更多太阳风暴的可能性感到非常兴奋。”

图1 约在“好奇”号发射之际，太阳喷发朝这颗红色星球抛出日冕物质抛射

图2 2011年11月26日，装入“擎天神5”号火箭发射舱的“好奇”号，从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空

尽管如此，直到辐射评估探测器降落在这颗红色星球上，该仪器的首要任务并没有真正开始。火星只拥有非常稀薄的大气层，而且没有全球磁场去保护它免遭空间辐射。高能粒子抵达火星表面可能会危及生命——包括未来的人类宇航员和现存的火星微生物。辐射评估探测器将查明人类探险家在火星表面上需要多少防护，它还将帮助研究人员评估微生物距离地面多深才可能处于辐射“安全区”。