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先鋒號星際之旅

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美國太空總署於1972年及1973年先後發射先鋒10號和先鋒11號太空船,旨在穿越小行星帶,拍攝木星、土星,以及研究太陽風、宇宙射線和太陽風層等。兩艘先鋒號順利通過火星與木星之間的小行星帶後,執行探索木星和土星的任務。以當年的科技水平來說,先鋒號的技術創新,配備的科學儀器包括能夠拍攝星球影像的光偏振儀,並利用放射性同位素供電。先鋒號取得的「獨家」資訊極為寶貴,包括首批木星和土星的近攝影像,首次確認木星的強大磁場,發現新的土星環等。雖然先鋒10和11號分別於2003年及1995年與美國太空總署失聯,但仍然攜帶着代表全人類的「宇宙瓶中信」離開太陽系,永續星際之旅。

50年後的今天,讓我們藉着這個專題展覽,回顧先鋒號的技術、旅程和發現及對日後太空探索的影響。

地點: 香港太空館大堂
展覽日期: 2022年10月26日至2023年5月29日
免費參觀

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太陽風是太陽向外吹出來的帶電粒子流。太陽風沿其路徑吹向星際介質(主要是中性氣體和塵埃),騰出一個圍繞太陽系的不對稱氣泡狀空間,這個區域稱為太陽風層。太陽風在太陽系中自由流動,暢通無阻,甚或遠超冥王星區域,太陽風的運動在衝擊邊界中因星際介質的外部壓力而突然減慢。太陽風在穿過日鞘時繼續減速,直至到達太陽風層頂時,被星際氣體的壓力阻擋而停止前行。太陽風層頂以外就是星際空間。

先鋒10號現時正向太陽風層的「尾部」進發,而先鋒11號則向太陽風層的「鼻子」進發。在先鋒10和11號離開太陽系的旅程中,將分別找到太陽風減速並形成衝擊邊界的太陽風層"下風位"和"上風位"邊界。假若兩艘太空船超越邊界,便會到達太陽風層頂,最後會進入星際物質形成的弓形激波。

互動展品「衝擊邊界」
觀眾可在參觀展覽時使用互動展品「衝擊邊界」或參考以下方法模擬太陽風層的形成。

  1. 把太陽風層圖片列印在A4紙上 (太陽風層圖片在此下載);
  2. 把紙黏貼在堅挺的表面上,例如硬紙板或膠板;
  3. 用保鮮紙或塑料文件夾將步驟2的紙板包好,並盡量確保印有圖片的一面沒有氣泡或起皺;
  4. 把包好的紙板拿到鋅盤,打開水龍頭讓水落在圖中太陽的位置;
  5. 把紙板稍微傾斜,令水從「弓形波」的另一邊流走;
  6. 調整紙板的高低和出水量,使水落下時造成的泡狀區域與圖片中的衝擊邊界大致吻合。

不斷落下的水會沖出一個泡狀的區域,就像不斷湧出的太陽風不斷「吹走」星際介質,最終消退並形成名為「太陽風層」的氣泡。

活動提供: NASA/IBEX

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