“尤利西斯”被“冻死”

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　　2008年7月1日美国航宇局和欧洲空间局宣布，“尤利西斯”太阳探测器在服役17年后终结了工作。
　　尤利西斯号探测器是美国航宇局与欧洲空间局耗资2.5亿美元联合研制的首个研究太阳两极的探测器。1990年10月6日，该探测器由美国发现号航天飞机执行STS-41任务时送入太空，把人类对太阳的探测活动推向了一个新阶段。该探测器的主要任务是探测太阳两极及其太阳风、巨大的磁场和宇宙射线等。
　　
　　漫漫太阳之旅
　　
　　1990年10月6日11时47分，发现号航天飞机执行STS-41任务，将“尤利西斯”探测器释放到低地球轨道。最初，探测器与其“惯性上面级”和“有效载荷辅助舱”连接在一起。“惯性上面级”首先点火，燃烧完毕后，“有效载荷辅助舱”点火，使探测器获得最大的轨道注入速度。在进入行星际轨道后，探测器与“有效载荷辅助舱”分离，并开始向地面传回数据。原本“尤利西斯”服役期只有5年，但服役期满后它仍能进行科学观测，至今已达17个年头，是其设计寿命的3倍多。
　　1992 年2月，“尤利西斯”在飞离地球16个月、飞行10亿千米之后到达了木星，距离与木星最近的时刻是2月8日12时02分。“尤利西斯”飞越木星有2个目的，一是借助木星的引力进入围绕太阳的大椭圆轨道，由在黄道面上运行变成向太阳南极飞行；二是对木星进行科学考察，研究木星等离子体和磁场、射电和等离子波、等离子体构成、能量粒子及极帽等。
　　1994 年6月26 日，“尤利西斯”第一次穿越太阳极区――太阳南极，9月13 日到达南纬80.2°，11 月5 日结束第一次太阳极区飞行，历时132 天。之后，“尤利西斯”沿太阳径向从太阳南极返回太阳赤道，6个月后到达太阳赤道上空。1995 年6 月19日，“尤利西斯”第二次穿越太阳极区――太阳北极，9 月29日结束第二次太阳极区飞行，历时102 天。“尤利西斯”这两次穿越太阳极区时，都处在太阳活动极小年。为了全面了解太阳，“尤利西斯”于2000 年11 月27 日再次到达太阳南纬80.2°，并于2001 年9月～12月再次通过太阳北极区，这两个时间段正好处在太阳活动极大年，便于“尤利西斯”在太阳活动频繁的条件下研究太阳。2001 年12月10 日，随着太阳活动极大年的结束，“尤利西斯”也结束了它此次的太阳北极区飞行。2006年11月～2007年4月和2007年11月～2008年3月，“尤利西斯”分别第三次穿越太阳南极和北极。
　　
　　
　　科学成就非凡
　　
　　“尤利西斯”虽然没有设置照相功能，但在过去17年中传回地面的数据却有非常重大的科学价值，其中有关太阳风的数据对人类具有重要意义，因为太阳风可以阻挡致命的宇宙射线到达地球，也是磁暴和极光现象产生的原因。
　　在“尤利西斯”围绕太阳飞行第1圈期间，根据其所获得的数据，科学家制成了太阳活动极小年的太阳风全球三维结构图，从图中可以看出，由极区日冕洞产生的高纬度太阳风以750千米/秒的速度快速均匀地流动。在日冕电子流带中产生的慢速和中速太阳风流被限制在日球赤道附近狭窄的纬度范围内，这条电子流带和日球电流片被方向相反的大范围磁场隔开。另外一个重要的观测成果是获得日球磁场的全球性结构。探测器已经揭示出，磁场的辐射成分与纬度没有关系，这与之前科学家预计的恰恰相反。这个结果表明，日球电流片是决定探测器周围辐射场的重要因素，而不是两极的太阳磁场。
　　
　　在“尤利西斯”围绕太阳飞行第2圈期间，探测器发现，在太阳活动极大年和太阳活动极小年时日球层是完全不同的。在太阳活动极小年，日球层充满了来自南北极日冕洞的快速太阳风；相反，在太阳活动极大年期间，大的极区日冕洞消失了，日球层显得更加对称。在2001年年底，当探测器到达北半球高纬度时，目击了一个新的极区日冕洞的形成和生长。另一个意外的发现是，太阳磁极性在极区出现反转，磁极性反转的过程需要几个月时间。
　　除探测太阳风之外，探测器的科学仪器还传回了有关研究空间等离子体物理和天体物理学的重要数据，回答的问题主要包括：太阳和行星际的能量带电粒子的起源和加速度、日球层内银河系宇宙射线的传播、飞过日球层的星际气体和尘埃的本质特征、宇宙γ射线爆发的起源、由太阳和行星际等离子体发射的自然射电信号的特征，等等。
　　
　　为何会被“冻死”
　　
　　“尤利西斯”探测器的整个设计受到航天器远离地球和太阳的限制，它距离地球最远约9.5亿千米，距离太阳最远约8亿千米。正因为如此，导致太阳能无法为探测器提供电力，而采用放射性同位素热电发动机。离太阳越远，探测器的温度就越低，一旦降到2℃以下，探测器上的肼燃料就会冻结。如果是以前，这不是问题，因为探测器携带了加热器来调节自身温度。而经过了17年的飞行，现在其上的放射性同位素热电发动机的动力逐渐减小，导致探测器无法同时为所有的通信、加热和科学设备提供电力。这样，探测器的某些部件会很快地降到2℃以下，温度下降会堵塞燃料管，进而使探测器走向终结。
　　
　　2008年1月，科学家们曾试图暂时关闭探测器上的X频段发射机，等到要将数据传回地球的时候再打开它，以便将节省出来的能量用于加热，从而有可能延长探测器寿命。但是不幸的是在发射机关闭之后，就无法再次开启它了，使探测器失去了向地球传回科学数据的能力。

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