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先锋号星际之旅

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美国太空总署于1972年及1973年先后发射先锋10号和先锋11号宇宙飞船,旨在穿越小行星带,拍摄木星、土星,以及研究太阳风、宇宙射线和太阳风层等。两艘先锋号顺利通过火星与木星之间的小行星带后,执行探索木星和土星的任务。以当年的科技水平来说,先锋号的技术创新,配备的科学仪器包括能够拍摄星球影像的光偏振仪,并利用放射性同位素供电。先锋号取得的「独家」信息极为宝贵,包括首批木星和土星的近摄影像,首次确认木星的强大磁场,发现新的土星环等。虽然先锋10和11号分别于2003年及1995年与美国太空总署失联,但仍然携带着代表全人类的「宇宙瓶中信」离开太阳系,永续星际之旅。

50年后的今天,让我们藉着这个专题展览,回顾先锋号的技术、旅程和发现及对日后太空探索的影响

地点: 香港太空馆大堂
展览日期: 2022年10月26日至2023年5月29日
免费参观

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太阳风是太阳向外吹出来的带电粒子流。太阳风沿其路径吹向星际介质(主要是中性气体和尘埃),腾出一个围绕太阳系的不对称气泡状空间,这个区域称为太阳风层。太阳风在太阳系中自由流动,畅通无阻,甚或远超冥王星区域,太阳风的运动在冲击边界中因星际介质的外部压力而突然减慢。太阳风在穿过日鞘时继续减速,直至到达太阳风层顶时,被星际气体的压力阻挡而停止前行。太阳风层顶以外就是星际空间。

先锋10号现时正向太阳风层的「尾部」进发,而先锋11号则向太阳风层的「鼻子」进发。在先锋10和11号离开太阳系的旅程中,将分别找到太阳风减速并形成冲击边界的太阳风层"下风位"和"上风位"边界。假若两艘宇宙飞船超越边界,便会到达太阳风层顶,最后会进入星际物质形成的弓形激波。

互动展品「冲击边界」
观众可在参观展览时使用互动展品「冲击边界」或参考以下方法模拟太阳风层的形成。

  1. 把太阳风层图片打印在A4纸上 (太阳风层图片在此下载);
  2. 把纸黏贴在坚挺的表面上,例如硬纸板或胶板;
  3. 用保鲜膜或塑料活页夹将步骤2的纸板包好,并尽量确保印有图片的一面没有气泡或起皱;
  4. 把包好的纸板拿到锌盘,打开水龙头让水落在图中太阳的位置;
  5. 把纸板稍微倾斜,令水从「弓形波」的另一边流走;
  6. 调整纸板的高低和出水量,使水落下时造成的泡状区域与图片中的冲击边界大致吻合。

不断落下的水会冲出一个泡状的区域,就像不断涌出的太阳风不断「吹走」星际介质,最终消退并形成名为「太阳风层」的气泡。

活动提供: NASA/IBEX

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