美國東部時(shí)間2018年8月12日，美國國家航空航天局使用德爾塔-4型火箭，成功發(fā)射了一枚劃時(shí)代的探測器——帕克號太陽探測器。從這一天開始，這枚探測器將在宇宙空間中長途跋涉7年，展開漫長的逐日之旅。這次探日，將是人造航天器最接近太陽的一次，它將與太陽進(jìn)行怎樣的親密接觸呢？

太陽風(fēng)之父的名字

帕克探測器的名字，來自一位已故的天文學(xué)家尤金·帕克，他在20世紀(jì)50年代提出了太陽風(fēng)理論，這個(gè)理論是這次帕克探測器探日的重要課題之一。

太陽風(fēng)是太陽吹出的粒子流，它的加熱、加速與日冕的加熱等現(xiàn)象聯(lián)系在一起，是空間物理的重大課題之一。當(dāng)然，帕克并不是第一個(gè)提出太陽風(fēng)存在的人，早在20世紀(jì)初，挪威的科學(xué)家伯克蘭就提出了這一假想。后來，德國科學(xué)家比爾曼利用彗星的彗尾軌跡方向，推測出太陽風(fēng)的運(yùn)動(dòng)速度在500～1500千米/秒。

帕克是最早提出太陽風(fēng)的本質(zhì)是太陽微粒構(gòu)成的粒子流，并在1958年第一次提出這種概念時(shí)，將之稱為“太陽風(fēng)”。因此，帕克被稱作“太陽風(fēng)之父”。而這一次，帕克探測器需要驗(yàn)證帕克及其他科學(xué)家對太陽風(fēng)的推測和計(jì)算是否正確。

近點(diǎn)，再近點(diǎn)

帕克探測器并不是人類發(fā)射的第一個(gè)太陽探測器。在此之前，人類共發(fā)射過15個(gè)太陽探測器，而最逼近太陽的一個(gè)，是1976年德國發(fā)射的“太陽神2號”，距離太陽4345萬千米。這一次如果順利的話，帕克探測器將飛行到距離太陽611萬千米的超近距離，比“太陽神2號”近7倍！

也許你覺得611萬千米很遠(yuǎn)，但對于帕克探測器來說，這幾乎已經(jīng)等于是“貼”到太陽上了。太陽的結(jié)構(gòu)從內(nèi)向外分為核心、輻射區(qū)、對流層、光球?qū)?、色球?qū)?、日冕層，而后面三層?gòu)成了太陽的大氣層，帕克正是要進(jìn)入太陽的大氣層范圍。即便是最外層的日冕層的底層邊界，溫度也能達(dá)到100萬～200萬攝氏度！

所以，帕克面對的高溫、高輻射的危險(xiǎn)比任何人類航天器都要大得多，它能扛得住嗎？

這個(gè)熱，必須扛住

為了應(yīng)對太陽表面的超級高溫，讓探測器上的儀器能正常工作，研究人員進(jìn)行了精確計(jì)算，花費(fèi)了大量時(shí)間和金錢來研發(fā)超級耐熱裝備。

探測器的發(fā)射重量為646千克，在如此輕量級的機(jī)體上，大量使用了耐高溫的復(fù)合材料。探測器外被11.4厘米厚的輕質(zhì)碳復(fù)合材料防熱罩保護(hù)，表面涂有白色陶瓷涂料，能反射盡可能多的陽光。據(jù)計(jì)算，帕克探測器進(jìn)入日冕后，面向太陽的那一面將升溫到約1400攝氏度，而有了這層保護(hù)罩，探測器內(nèi)部的溫度可維持在30攝氏度左右，足以保障機(jī)內(nèi)攜帶的儀器正常工作。

除此以外，帕克號上搭載的眾多科學(xué)儀器，也都進(jìn)行了耐熱設(shè)計(jì)，一些儀器的關(guān)鍵零件甚至使用能耐2349攝氏度高溫的鉬合金材料。現(xiàn)在，是不是覺得稍微放心一點(diǎn)了？

搭載探測儀器

為了完成探索太陽風(fēng)的速度、觀察太陽風(fēng)暴原理和了解日冕層的溫度為何如此高，帕克探測器搭載了幾種儀器。

第一種，是記錄太陽風(fēng)中粒子速度、密度和溫度等數(shù)據(jù)的“太陽風(fēng)電子、阿爾法射線和質(zhì)子探測器”，這種儀器要捕捉太陽風(fēng)中的帶電粒子。第二種，是太陽電磁場監(jiān)測設(shè)備，能夠?qū)μ柎髿鈱又械碾妶龊痛艌鲞M(jìn)行探測。第三種，是用來為日冕拍照的寬視場成像儀，它將拍攝沿途飛過區(qū)域的圖像，幫助研究人員對其他設(shè)備獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像校準(zhǔn)，并對太陽耀斑爆發(fā)進(jìn)行監(jiān)測。還有一種，是“太陽綜合科學(xué)研究儀”，用來測量太陽風(fēng)粒子能量及種類，幫助科學(xué)家探究太陽風(fēng)加速的謎團(tuán)。

為了盡可能快地讓帕克探測器抵達(dá)太陽，工程人員將它的速度一再提升。目前，帕克探測器是人類有史以來制造的最快的航天器，它將借用金星的引力為自己加速，以時(shí)速69萬千米的速度逼近太陽。這是什么概念？相當(dāng)于在不到一分鐘時(shí)間里，從美國紐約飛到北京！不管怎么說，帕克剛剛升空，讓我們祝福它，平安度過寂寞的7年時(shí)光，早日給地球傳回有價(jià)值的科研數(shù)據(jù)吧！