人类新突破！帕克号探测器将在史无前例的位置研究太阳

4個月前， NASA官網上一篇《歡迎登船， 去觸碰太陽》的帖子異常火爆——人類第一顆飛入太陽的探測器帕克號即將升空， 得到這張船票， 我們就將與帕克號一起以70萬KM/h速度沖向太陽， 成為太陽的第一批旅客。

4個月后， 2018年8月4日， 帕克號太陽探測器將搭乘聯合發射聯盟的德爾塔IV重型火箭升空， 人類第一次有機會飛入太陽大氣層的最外層——人類從未涉足過的區域， 正如項目負責人Thomas Zurbuchen所說：如果成功， 這將是史無前例的一次壯舉。

太陽散發著光和熱， 照耀地球， 為我們帶來白天黑夜和四季交替， 甚至為高緯度地區帶來夢幻般的極光場景，

然而， 時刻發生著核聚變反應的太陽表面實際上有著幾千度（5770K）的高溫， 接近太陽意味著忍受高溫下的極端條件。 但實際上， 雖然帕克號真的需要在極熱條件下保證設備的正常工作， 可能穿過溫度高達數百萬度的太陽附近區域并在離太陽表面650萬千米位置進行科學探測， 甚至可能“觸摸”到日冕層物質， 其只需要忍受1400攝氏度左右即可， 理解它需要我們明晰熱量和溫度的概念：溫度用來衡量粒子的移動速度， 而熱量衡量的是它們轉移的能量總量。 粒子快速移動（溫度高）不意味著它們轉移的能量多， 尤其在太空條件下粒子密度極低的情況。 所以， 帕克號的防護罩只需要忍受1400度左右的溫度。

但是！能忍受1431度溫度的材料也真的很“黑科技”了。

為了達到這一個目標， NASA的科學家們做出了開創性工作：他們做出了一個三明治隔熱裝置。 上下兩塊“面包”是直徑8英尺， 由過熱的碳-碳復合物組成的擋板， 中間的“餡料”則是很輕的11.43CM厚的碳泡沫核心。 隔熱裝置僅有160磅重， 卻能承受1371度的高溫。

【中國星空攝影聯盟】的科學記者Jeff就曾前往NASA親身探秘航天器隔熱裝置的設計。 詳情請見：

其他的降溫措施包括：每次靠近太陽時， 太陽能電池板會縮到隔熱罩的陰影中， 以及一個為太陽能電池板和儀器專門設計的冷卻系統。 這個冷卻系統不但能使電池板和儀器感覺不到高溫， 更能使它們感覺到涼爽， 真的很強大了。

對于科學探索來說， 一味的逃避最艱難的條件永遠得不到最輝煌的成果。

為了測量太陽風離子和電子通量以及流動角度， 帕克號探測器上的一些設備將得不到防護罩防護， 直面最難的挑戰。 于是， “法拉第杯”誕生了。 它采用熔點為2349度的合金， 產生磁場所用的芯片由鎢制成（硅芯片已經被放棄了）。 測試過程中， 粒子加速器讓法拉第杯暴露在輻射環境下， IMAX投影儀和加速器負責模擬太陽的能量， 值得一提的是， 它順利通過了測試并表現超出預期。

帕克號與地球的傳輸需要經歷8分鐘的時間， 這意味著如果工程師想要控制帕克號， 必須在8分鐘后才能將指令傳到飛船。 所以帕克號設計了自我保護系統， 多個半個手機大小的傳感器分布在隔熱罩陰影的邊緣，

如果任一個感受到陽光， 中央電腦便會收到提醒并調整帕克號方位， 確保安全。

帕克號主要目的是在于研究熱量和能量如何在日冕區域流動， 以及太陽風和活躍太陽粒子的加速機制。 事實上， 帕克號名字的由來是Eugene Parker， 他是這一研究領域的先驅。 50多年前， Eugene Parker首次提出了恒星如何散發和傳播能量的機制。 比如說， 他認為太陽散發光和熱的能力是太陽大氣中磁場， 等離子體， 太陽風等共同作用的結果， 他的理論也很好解釋了為什么最外面“日冕層”溫度要遠高于太陽表面溫度。 現如今， 帕克號將帶著人類最新的科技沖擊太陽更深處蘊含的秘密， Eugene Parker將會看著它飛向太陽， 在2024年的時候向人類傳回1.5億千米外的第一批數據。

對于帕克來說， 這是一件幸福的事情吧。