來源:中國科普作家協(xié)會(huì)

2024年4月9日,月亮完全遮住太陽,在地表投下自己的身影,這就是日食。月球的影子會(huì)以2200公里/小時(shí)的速度在地球表面移動(dòng),而太陽被完全遮住的本影區(qū)又只是半徑為150公里的一個(gè)圓,這使日食觀測(cè)起來十分困難:同一地點(diǎn)最長的觀測(cè)時(shí)間只有幾分鐘,展開科學(xué)研究的窗口十分有限。

然而在1973年,有這樣一群科學(xué)家將日食持續(xù)時(shí)間延長了十倍,他們用的正是那時(shí)的黑科技——協(xié)和超聲速客機(jī),這一記錄至今仍未打破。今天筆者以這篇文章,向讀者分享那個(gè)年代瘋狂而充滿激情的故事。

帶著謎團(tuán)的太陽

作為帶給我們光與熱的源泉,太陽本身卻有著很多常理無法解釋的現(xiàn)象,這其中最吸引人的便是太陽本體外部由小塵埃組成一塊區(qū)域——日冕。按照常理,距離熱源越遠(yuǎn)的區(qū)域溫度應(yīng)越低。但日冕的溫度從太陽表面幾千攝氏度直接飆升到上百萬攝氏度,為何不符合物理規(guī)律?太陽外側(cè)的日冕又是如何流動(dòng),如何與太陽表面發(fā)生物質(zhì)交換?這些都是耐人尋味的問題。組成日冕的這些小顆粒也會(huì)在數(shù)百萬年的時(shí)間里逐漸匯聚、冷卻,從中有可能誕生行星;研究其成份是科學(xué)家研究的重要問題之一。

同樣難以觀測(cè)的還有太陽的色球?qū)?,這是太陽表面最外層區(qū)域,因此處的氫發(fā)出的特殊紅光而得名。色球?qū)釉谌帐车乃查g才可見。此前科學(xué)家通過組建探險(xiǎn)隊(duì),在海拔4500米的高原地區(qū)取得了有限的觀測(cè)結(jié)果,進(jìn)一步觀測(cè)需要更長的持續(xù)時(shí)間和更高的高度。

但太陽本體太亮了,想要觀測(cè)到上述現(xiàn)象并不容易。好在日全食能夠遮住太陽最亮的光球?qū)?,使日冕與色球?qū)佣虝罕┞兑员阌^測(cè)。不過在地面上觀測(cè)日食不僅時(shí)間短暫,一旦天公不作美,讀者恐怕只能看著水泥般的云層變暗了。早在飛機(jī)發(fā)明之時(shí),有人就曾設(shè)想:可否通過天上的飛機(jī),穿過云層,追趕上月球本影移動(dòng)的腳步,獲得更長的觀測(cè)時(shí)間呢?

飛上天空去觀測(cè)

隨著飛機(jī)的發(fā)明,一切都變得可行起來:飛機(jī)能夠擺脫地形的限制,在更為理想的環(huán)境中開展天文觀測(cè)。不過要追逐高速運(yùn)動(dòng)的月球之影,還是有一定差距。1912年,法國人米歇爾·馬休駕駛一架雙翼機(jī),在空中短暫地與月球本影交錯(cuò)。他“比所有人都更近地觀察到了月亮”。

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人類首次在空中觀測(cè)日食

隨著一戰(zhàn)與二戰(zhàn)的結(jié)束,航空技術(shù)也得到了極大發(fā)展。1954年,一位英國天文學(xué)家乘坐林肯轟炸機(jī)在9000米高空觀測(cè)了日食。雖然離月亮更近,也成功觀測(cè)到了日冕,但觀測(cè)需要全程打開艙門進(jìn)行,他忍受著缺氧與低溫的折磨,幾乎是暈厥前完成了觀察。隨后出現(xiàn)的噴氣式客機(jī)憑借更高的飛行速度與加壓客艙讓逐日不再那么痛苦。NASA先后使用DC-8與康維爾990完成了一系列日食飛行。但此時(shí)的觀測(cè)時(shí)長也沒有突破十分鐘。

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如今NASA仍在使用WB-57等一系列科研飛機(jī)觀察日食(攝影:盧華睿)

20世紀(jì)70年代,一架比聲音還快的客機(jī)橫空出世:協(xié)和。她的巡航速度為2.02馬赫,與日食本影掠過地表的速度不相上下。她的巡航高度為17000米,在避開云層干擾的同時(shí)也能降低紅外光的折射,這正是觀測(cè)日冕的重要條件。雖然還有飛得更快的飛機(jī),但對(duì)科學(xué)家來說,在機(jī)艙里目睹日食,親自調(diào)試儀器觀測(cè)的激動(dòng)是完全無法形容的,比起飛上天空去觀測(cè)比起交給飛行員按動(dòng)幾下照相槍,帶回膠卷分析更加有意義。一番比較之下,能容納百余人,還能在萬米之上提供饕餮盛宴的協(xié)和就成了最合適的選擇。畢竟科學(xué)儀器再多,也沒有一百多人加上座椅沉。不載客的協(xié)和擁有大量富余的電力資源,用以驅(qū)動(dòng)觀測(cè)儀器再合適不過了。

大膽的計(jì)劃

1972年春天,法國的一名大學(xué)教授——皮埃爾·萊納在計(jì)算了第二年日食軌跡后,得出結(jié)論:即將發(fā)生的日食是近200年最長的日食。他提出了一個(gè)瘋狂的想法:使用世界上最快的客機(jī)——協(xié)和,在空中完成日食的觀測(cè)。此時(shí)協(xié)和的原型機(jī)剛首飛三年,首次商業(yè)運(yùn)營甚至要等到四年后,如果要飛,只能拿原型機(jī)上天做實(shí)驗(yàn)。而此時(shí)萊納還只是科研界的一名小卒,他甚至不敢告訴課題組的學(xué)生,繼續(xù)教著他的天體物理課程,另一邊小心翼翼地論證。

為此,萊納大膽地向協(xié)和的首席試飛員安德烈·圖爾卡特提出會(huì)面,說明計(jì)劃。這位已經(jīng)功勛卓著的試飛員沒有任何架子,欣然同意。在機(jī)場(chǎng)旁的餐廳里,兩人望著起降的飛機(jī),在餐巾紙上勾勒出了這次大膽的飛行:如果飛行得當(dāng),日全食的時(shí)間可以持續(xù)一個(gè)多小時(shí),足足十倍于地球上的觀測(cè)時(shí)間!他們的熱情不相上下,一拍即合,很快確定了這次飛行計(jì)劃,開始著手應(yīng)對(duì)一系列問題,分別說服法國科學(xué)界與法國宇航公司。

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協(xié)和客機(jī)的首席試飛員安德烈·圖爾卡特

幸運(yùn)的是,出于對(duì)科學(xué)的熱愛與十足的挑戰(zhàn)性,萊納的建議很快得到了法國科研機(jī)構(gòu)的認(rèn)可,構(gòu)想中的困難很快得到解決。另一邊出于對(duì)科學(xué)的熱愛與探索,法國宇航公司也很快同意了這一方案。納帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)于1972年秋天開始改裝協(xié)和001號(hào)原型機(jī)。有趣的是,作為一架“英法混血”的飛機(jī),也曾有英國科學(xué)家向制造協(xié)和002原型機(jī)的英國飛機(jī)公司提出這樣的建議,但最終被“古板”的英國人駁回了。

那么協(xié)和需要怎么飛行呢?

對(duì)此,完成協(xié)和首飛、首次超聲速飛行并完成多次試飛的圖爾卡特胸有成竹:幾乎找不到第二位比他更熟悉協(xié)和的人了,領(lǐng)航員亨利·佩雷爾更與他合作無間,他們能米秒不差地駕駛協(xié)和到達(dá)任何地方,完成任何任務(wù)。最終參與任務(wù)的還有副駕駛讓·達(dá)波,飛行工程師讓·孔實(shí),無線電導(dǎo)航員于貝爾·蓋約內(nèi)特與機(jī)械師米歇爾·瑞蒂夫。

不過隨著萊納繼續(xù)計(jì)算,飛行計(jì)劃的復(fù)雜性也在逐漸體現(xiàn):這次日食主要發(fā)生在風(fēng)暴肆虐的西非大陸上。在歐洲找到適合協(xié)和起降的機(jī)場(chǎng)十分容易,但在非洲就困難得多:協(xié)和需要足夠長的跑道,充足的保障設(shè)施,足夠的能見度,更重要的是:不能太熱。一旦溫度太高,飛機(jī)為了安全起飛必須減少一部分燃油,協(xié)和有沒有足夠多的備降機(jī)場(chǎng)。如果再撞上肆虐的雷暴就會(huì)更加危險(xiǎn)。僅有一兩處機(jī)場(chǎng)卻坐落于偏遠(yuǎn)的小島上,沒有淡水,只有最簡單的食宿,甚至沒有定班飛機(jī),顯然無法滿足一飛機(jī)科研團(tuán)隊(duì)的需求。

最終,協(xié)和在加納利群島的拉斯帕爾馬斯機(jī)場(chǎng)起飛。這里天氣沒有太惡劣,溫度也不超過26℃。雖然起飛方向與日食航線相反,但領(lǐng)航員對(duì)此設(shè)計(jì)了一條精妙的航線,能夠盡可能降低消耗。這樣一來,在日食結(jié)束后就會(huì)有40多分鐘的備降油量,再加上下午很少發(fā)生風(fēng)暴,行程就變得合理起來。協(xié)和的降落地點(diǎn)則選擇在了乍得的拉米堡機(jī)場(chǎng)。

另一方面,由于赤道平流層的溫度更低,協(xié)和可以在17000米的高空保持超聲速巡航,但更低的溫度意味著更低的聲速,而協(xié)和的最大速度被限制在2.05馬赫,也就意味著最大巡航速度只能達(dá)到2179km/h,相比日食本影移動(dòng)的速度2200km/h慢了一點(diǎn)。這意味著飛機(jī)一定會(huì)被日食的影子甩掉。但此次日食飛行持續(xù)84分鐘,幾乎是地球上觀測(cè)時(shí)長的十倍。畢竟,協(xié)和可是飛得最快的客機(jī),要想實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),飛行員必須首先繪制出理想的飛行路線,并輸入機(jī)載計(jì)算機(jī),由機(jī)載慣性制導(dǎo)系統(tǒng)提供信息。它們的陀螺儀相對(duì)于星星呈固定位置,能確定地理位置與航行距離。協(xié)和上的兩臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)獨(dú)立工作,進(jìn)一步降低了計(jì)算帶來的誤差。

另外,月球本影在地面移動(dòng)的路徑是一條直徑約150公里的S形曲線,如果一直在其正中央飛行,就需要頻繁地微調(diào)航向,這樣的擾動(dòng)哪怕天文學(xué)家受得了,機(jī)上的科學(xué)儀器也受不了。對(duì)此,科學(xué)家們提出了這樣的計(jì)劃:飛機(jī)以幾條曲率極小的曲線在陰影區(qū)內(nèi)飛行,而這樣的曲線在“攤平”的地表正是一條直線,盡可能減少飛行中的顛簸。雖然日食的條件很苛刻,不過只要飛機(jī)在本影區(qū)的任何一點(diǎn),觀測(cè)就是可行的。最終飛機(jī)僅需以一條“曲線”,沿固定航向在陰影區(qū)的軌跡里穿梭。1973年2月2日,法國航空局批準(zhǔn)了協(xié)和的飛行計(jì)劃,此時(shí)距離日食還剩下四個(gè)月。

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協(xié)和進(jìn)行日食飛行的預(yù)計(jì)航線

改裝“協(xié)和”

接下來需要確定的問題是:

飛機(jī)上要搭載多少個(gè)試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)?首先是日冕觀測(cè)的專家,巴黎天體物理研究所的塞爾日·庫奇米。他設(shè)計(jì)了一種紅外觀測(cè)設(shè)備,并由讓·貝構(gòu)乘坐飛機(jī)安裝。接下來是那位倒霉的英國科學(xué)家,倫敦瑪麗皇后學(xué)院的約翰·貝克曼,他主攻太陽的色球?qū)友芯?。萊納在了解他被駁回的計(jì)劃后,欣然邀請(qǐng)他登上法國的協(xié)和001,對(duì)色球?qū)诱归_紅外輻射測(cè)量。此前,萊納向?qū)iT研究太陽紅外輻射的好友,唐納德·霍爾發(fā)去了邀請(qǐng),對(duì)方也同意登上飛機(jī)參與實(shí)驗(yàn)。最后一個(gè)名額留給了美國的唐納德·立本伯格。他參加了NASA所有在NC-135上的日食觀測(cè),曾在飛機(jī)上遇到過多種特殊情況,具有極其豐富的應(yīng)變經(jīng)驗(yàn)。此外,英國的保羅·懷特將探測(cè)大氣分子的一套設(shè)備也搬上了飛機(jī)。

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此次日食飛行的策劃者皮埃爾·萊納在飛機(jī)上調(diào)試觀測(cè)設(shè)備

而這次日食飛行也可以解決“協(xié)和”環(huán)保層面的問題:由于協(xié)和飛行高度比常規(guī)客機(jī)高得多,其發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氮氧化物廢氣是否會(huì)對(duì)平流層產(chǎn)生影響一直是環(huán)保人士爭(zhēng)論的話題。此次協(xié)和恰好可以直接觀測(cè)到氮氧化物受太陽輻射后的紅外特征,對(duì)大氣科學(xué)具有重要的參考價(jià)值。

此次日食的最佳觀測(cè)地在西非,協(xié)和會(huì)在太陽正下方飛行,因此在飛機(jī)天花板上方需要設(shè)置四個(gè)天窗,另外一組則通過機(jī)身側(cè)面的舷窗完成觀測(cè)。在機(jī)身上開幾個(gè)孔會(huì)大幅度削弱機(jī)身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,更不用說飛行條件本就十分惡劣的協(xié)和了。飛機(jī)不但需要對(duì)抗萬米高空的內(nèi)外壓差不平衡,也需要承受兩倍聲速下帶來的高熱,與此同時(shí)又需要保證觀察窗的高透明度與可觀測(cè)性。對(duì)此,法宇航的設(shè)計(jì)師們進(jìn)行了縝密的計(jì)算,最終確定了觀察窗的合適位置與大小,并對(duì)其中一處位置使用了四葉草式的透鏡組合。

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“協(xié)和”001的觀察窗位置與四葉草形狀的觀察窗

同時(shí),需要考慮每一組觀測(cè)設(shè)備的重量、供電需求、以及能否承受起飛帶來的顛簸與振動(dòng),在滾轉(zhuǎn)與俯仰的變化下正常工作,從而得到準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果。另外,協(xié)和上的所有座椅都被拆掉,僅留下幾個(gè)科研人員的必備位置。最終飛機(jī)上搭載了由陀螺儀驅(qū)動(dòng),將光線準(zhǔn)確反射到儀器上的透鏡組與經(jīng)過縮小后的望遠(yuǎn)鏡組。

為了偵測(cè)日冕的紅外光,飛機(jī)上安裝了三個(gè)使用銦銻合金的高靈敏溫度計(jì)。不過,超聲速下飛行的協(xié)和也會(huì)散發(fā)大量的熱量,對(duì)觀測(cè)結(jié)果會(huì)造成一定的影響。因此,科學(xué)家在設(shè)計(jì)一套特殊算法的同時(shí),也需要將溫度計(jì)置于液氮與液氦制造的極低溫下。更重要的是,機(jī)組只能從圖盧茲一次性裝好這些冷卻液;果提前用盡,整個(gè)任務(wù)就宣告失敗。飛機(jī)的一處觀察窗也使用了允許紅外光透過的特種材料。為精確操縱飛機(jī),圖爾卡特設(shè)計(jì)了一個(gè)小型減速板,在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型的情況下可以降低空速。

沖向日食的陰影

1973年5月,改裝完成的協(xié)和001帶著科研團(tuán)隊(duì)在大西洋上空首次演練,這對(duì)很多科學(xué)家來說都是第一次飛得比聲音還快。兩萬米的高空已經(jīng)看得到地球的弧線,大氣折射光的減少也讓天空變得黑暗而深邃,給人的感覺緊張又奇妙。6月27日,機(jī)組駕駛著協(xié)和001飛往加那利群島。跟隨協(xié)和的是一架快帆客機(jī),上面搭載著維護(hù)協(xié)和的技術(shù)人員、備用的發(fā)動(dòng)機(jī)與至關(guān)重要的液氮液氦冷卻劑。

此次協(xié)和需要從北非的這座小島起飛,橫穿毛里塔尼亞、馬里、尼日利亞,并最終降落在乍得。起初毛里塔尼亞并不同意該計(jì)劃,理由是航跡云可能會(huì)對(duì)日食觀測(cè)造成嚴(yán)重影響。在多次論證后終于同意開放航線。這些國家也決定臨時(shí)關(guān)閉領(lǐng)空,為協(xié)和的飛行創(chuàng)造最合適的環(huán)境。

28日,機(jī)組沿預(yù)定航線完成了最后一次演練,獲得了精確的氣象數(shù)據(jù),飛行員由此能夠計(jì)算當(dāng)天的飛行參數(shù)。協(xié)和001在信風(fēng)中起飛后,先收起落架并關(guān)閉加力,將機(jī)頭轉(zhuǎn)向南方,再次打開加力進(jìn)行超聲速爬升,空速穩(wěn)定在2馬赫后向東轉(zhuǎn)向,在預(yù)定地點(diǎn)進(jìn)入日食本影,開始觀測(cè)。上述所有步驟都精確到秒,一旦晚了幾秒鐘,就會(huì)損失數(shù)分鐘的觀測(cè)時(shí)間。圖爾卡特決定提前20秒起飛,以應(yīng)對(duì)爬升中不規(guī)則的氣象帶來的干擾。此前設(shè)計(jì)的減速板也可以正常打開。此次飛行中一個(gè)溫度計(jì)工作異常,但好在剩下的兩個(gè)能夠正常工作。

時(shí)間終于來到了1973年6月30日。從地平線上升起的太陽已經(jīng)帶著一點(diǎn)點(diǎn)缺口,日食正在發(fā)生。萊納與圖爾卡特帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)做了最后的準(zhǔn)備。為了減輕重量,飛機(jī)在地面上消耗了一些煤油,10時(shí)08分,協(xié)和001直沖天空,正式開始逐日之旅。

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從拉斯帕爾馬斯機(jī)場(chǎng)起飛,沖向日食的協(xié)和001

這天的大氣環(huán)境更不穩(wěn)定,協(xié)和在爬升過程中損失了8秒,幸運(yùn)的是其他過程一切順利,接下來的12秒富富有余。圖爾卡特打開減速板,適當(dāng)降低空速使飛機(jī)準(zhǔn)時(shí)進(jìn)入本影。但此時(shí)逆風(fēng)突然加強(qiáng),還有三分鐘匯合時(shí),協(xié)和竟然晚了四秒鐘。此時(shí)他決定繞過安全飛行包線,瞬時(shí)加大發(fā)動(dòng)機(jī)推力,使協(xié)和以逼近極限速度的高速飛行。但這樣會(huì)使飛控系統(tǒng)自動(dòng)減速至2.02馬赫,因此機(jī)械師手動(dòng)關(guān)閉了系統(tǒng),觀察著發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài),并調(diào)整協(xié)和的進(jìn)氣道控制系統(tǒng),使飛機(jī)穩(wěn)定在2.05馬赫的高速,甚至短時(shí)間內(nèi)達(dá)到了2.09馬赫。最終飛機(jī)于10點(diǎn)53分14秒進(jìn)入了本影區(qū),比計(jì)劃僅晚了一秒鐘。

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從協(xié)和的駕駛艙看日食,這里可以注意到協(xié)和客機(jī)的風(fēng)擋有兩層,外層可以在飛機(jī)起降時(shí)放下,提供更好的視野

一分鐘前,色球?qū)拥募t光穿過舷窗,在儀器與機(jī)組的目光中準(zhǔn)確地留下了自己的影像,氫元素的特征輻射正是此次觀測(cè)的重要對(duì)象之一。隨著月球的影子一點(diǎn)點(diǎn)移動(dòng),色球?qū)拥慕孛鏈?zhǔn)確地展現(xiàn)了出來。機(jī)身后的貝構(gòu)操縱著潛望鏡一樣的望遠(yuǎn)鏡,拍下了一連串截面的照片。萊納仔細(xì)地檢查了測(cè)量日冕的儀器,并將準(zhǔn)心置于太陽邊緣很近的位置上。

緊接著,月球的影子完全遮住了色球?qū)樱瑘D爾卡特在無線電里宣布了這一振奮的消息。在兩萬米高空中,平流層的散射已經(jīng)大大降低,天空由藍(lán)色逐漸過渡到黑色,協(xié)和獨(dú)特的大三角翼反射著銀光,日冕發(fā)出的壯麗光芒在星空的襯托下格外矚目。飛機(jī)上的溫度計(jì)僅記錄日冕的紅外特征,超聲速飛行產(chǎn)生的熱障則被特殊算法過濾。萊納操縱的儀器緩緩記錄下太陽周圍塵埃的輪廓,幾分鐘之后,太陽外層這一最神秘的區(qū)域終于完全顯現(xiàn),萊納轉(zhuǎn)而使用攝譜儀分析其中的組成成分。

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日食中拍攝的照片,其中協(xié)和的大三角翼清晰可見

日食即將結(jié)束前三分鐘,所有的測(cè)量工作終于完成,科學(xué)家們興奮地沖到舷窗旁,欣賞這場(chǎng)獨(dú)特的天文奇觀。他們終于有時(shí)間離開儀器,“浪費(fèi)一點(diǎn)時(shí)間”親眼見證這次偉大的探索。然而他們“浪費(fèi)”的這幾分鐘,卻是地面上無數(shù)科學(xué)家橫跨地球、求之不得的幾分鐘。受信風(fēng)影響,此次日全食實(shí)際觀測(cè)時(shí)間為72分鐘,沒有到達(dá)預(yù)想的80分鐘,但這也足足相當(dāng)于地表的十倍之久。

最終,協(xié)和于12時(shí)07分被本影超過,陽光重新照向機(jī)艙。后續(xù)的觀測(cè)任務(wù)在12分鐘后完成,此后圖爾卡特駕駛協(xié)和轉(zhuǎn)向南方,在拉米堡機(jī)場(chǎng)低空通場(chǎng)一圈后順利降落。兩天后,協(xié)和帶著機(jī)組踏上了回家的旅程。

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順利完成日食飛行,在乍得降落的協(xié)和機(jī)組與科學(xué)家

40年后,機(jī)械師講出了一段驚險(xiǎn)的經(jīng)歷:在本影區(qū)飛行時(shí)協(xié)和的一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低,在毫無征兆的情況下空中停車。幸運(yùn)的是,此時(shí)高速氣流仍持續(xù)推動(dòng)壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn),發(fā)電機(jī)也還在正常工作,沒有干擾到機(jī)載設(shè)備與儀器供電。發(fā)動(dòng)機(jī)快速重啟成功并及時(shí)回到了原有推力。這一對(duì)亞聲速飛機(jī)的致命問題沒有造成嚴(yán)重的影響。

日食飛行的意義

協(xié)和創(chuàng)紀(jì)錄的飛行不僅僅為了夢(mèng)想,得益于超長時(shí)間的日全食、高空干擾極小的紅外輻射以及日全食前后對(duì)太陽色球?qū)拥木?xì)觀測(cè),飛機(jī)上的科學(xué)家獲得了十分寶貴的數(shù)據(jù)。

太陽周圍的空間都有什么?此前科學(xué)家在地面觀測(cè)日食時(shí)曾推測(cè)存在某種塵埃,協(xié)和上的觀測(cè)證明了這一點(diǎn)。這些塵埃是構(gòu)成日冕的成分之一,在太陽形成之初即存在,也與彗星靠近太陽時(shí)彗核蒸發(fā)有關(guān)系。日落時(shí)分,這些顆粒將光線散射,就形成了垂直向上,蒼白而微妙的黃道光。雖然其他研究依舊充斥著矛盾,但協(xié)和帶回的數(shù)據(jù)在各項(xiàng)分析中都舉足輕重。

為什么離太陽更遠(yuǎn)的日冕的溫度反而更高,從色球?qū)拥?000攝氏度飆升到百萬攝氏度?得益于協(xié)和超長時(shí)間日食的觀測(cè),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)日冕以五分鐘一次的頻率緩慢振動(dòng),能量可能通過波的形式傳遞,這部分隱藏的能量日冕溫度的劇烈升高。這樣的現(xiàn)象在地面上幾乎不可能觀測(cè)得到。

大氣數(shù)據(jù)顯示,協(xié)和的飛行確會(huì)對(duì)大氣產(chǎn)生影響,但每年100架次的飛行對(duì)大氣造成的影響僅為1%,而自然環(huán)境造成的變化為20%。對(duì)此造成的影響可以忽略。最主要破壞大氣的物質(zhì)則是生活中的含氯氟烴,在那十年后發(fā)現(xiàn)的臭氧層空洞正是由其所致。

尾聲

此后的1999年8月11日,兩架英航與一架法航的協(xié)和載著游客再次飛向日食本影。此次飛機(jī)不再經(jīng)過特殊改裝,觀測(cè)時(shí)間也僅有五分鐘,乘客也只能在水平方向上通過本就不大的舷窗觀察,最終只有法航上的旅客在視線邊緣觀察到了日全食。

協(xié)和下一次的日食飛行安排在2001年6月,但2000年法航4950航班發(fā)生的重大事故徹底斷送了協(xié)和的未來,逐日飛行也隨之成為泡影。此后雖然不乏日食飛行,不過能夠飛到2馬赫追趕快速移動(dòng)的月球本影,又有充足空間容納各種科學(xué)儀器的飛行平臺(tái)逐漸成為泡影。如今的日食飛行,飛機(jī)在本影之下的最長時(shí)間也僅有9分鐘。完成日食飛行后的協(xié)和001原型機(jī)在1973年10月19日完成了她最后一次飛行,在法國的布爾歇博物館中頤養(yǎng)天年。機(jī)背上的觀察窗至今仍然存在,機(jī)頭下方有著她追逐日食的徽標(biāo),銘記著這次偉大的飛行。(作者:張曉岳)

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在法國布爾歇航空博物館中展出的“協(xié)和”001原型機(jī)

本文為2024年科普中國青年之星創(chuàng)作交流活動(dòng)優(yōu)秀作品,由中國科普作家協(xié)會(huì)授權(quán)發(fā)布