帕克太陽探測(cè)器將在2025年最接近太陽屆時(shí)其軌道與太陽的距離將僅有616萬公里

文章來源：新浪科技

644萬公里是一段相當(dāng)長(zhǎng)的距離，相當(dāng)于繞著地球最寬的地方——赤道——連續(xù)行駛160圈。這差不多也是航空航天局(NASA)的帕克太陽探測(cè)器(Parker Solar Probe，簡(jiǎn)稱PSP)最接近太陽的距離。2018年8月，帕克太陽探測(cè)器在佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射，其任務(wù)是探測(cè)和觀察太陽的外日冕，并收集有關(guān)太陽的數(shù)據(jù)，為我們解答有關(guān)太陽的基本問題提供線索。

帕克太陽探測(cè)器也將創(chuàng)造歷史。它將在2025年最接近太陽，屆時(shí)其軌道與太陽的距離將僅有616萬公里。如此近距離的接觸是前所未有的。1976年，NASA的太陽神2號(hào)探測(cè)器來到了距離太陽表面4345萬公里的范圍內(nèi)，比其他任何航天器都要接近這個(gè)天體。

帕克太陽探測(cè)器的新紀(jì)錄將只有太陽神2號(hào)與太陽距離的七分之一。地球和太陽相距1.5億公里，打個(gè)比方，如果這兩個(gè)天體位于足球場(chǎng)的兩端，那么帕克太陽探測(cè)器任務(wù)就相當(dāng)于從地球這邊一路飛到太陽那邊的球門線上。

帕克太陽探測(cè)器以芝加哥大學(xué)名譽(yù)教授、物理學(xué)家尤金·帕克的名字命名，以表彰他對(duì)太陽物理學(xué)的貢獻(xiàn);這也是NASA首次以在世人物作為太空任務(wù)的正式名稱。時(shí)至今日，太陽探測(cè)技術(shù)已經(jīng)走過了漫長(zhǎng)的道路，也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但科學(xué)家和工程師們?nèi)匀恍枰斡浺恍┫拗茥l件，而且在短期內(nèi)，我們還不會(huì)見到將宇航員送上前往太陽的旅程。

高溫和日冕的奧秘

很顯然，極端高溫是靠近太陽最大的考驗(yàn)。太陽表面的溫度可達(dá)5726攝氏度，簡(jiǎn)直令人窒息。但奇怪的是，太陽周圍的區(qū)域溫度更高。你見過日蝕時(shí)從月球后面冒出來的光暈嗎?那就是日冕。這是環(huán)繞太陽周圍的熾熱等離子體光環(huán)，代表了太陽大氣的最上層。日冕從離太陽表面約2100公里處開始，一直延伸到太空深處。

日冕的有些部分非常熱，其溫度可能是太陽表面溫度的300倍。沒有人知道這是為什么，航空航天局的研究人員希望帕克太陽探測(cè)器能找到一些線索。

NASA宇航員穿著的宇航服可以保護(hù)他們免受高達(dá)121攝氏度的高溫。在來到距離太陽480萬公里之前，太空旅行者不會(huì)遇到如此極端的高溫。超過這個(gè)溫度，宇航服的內(nèi)部就會(huì)變成一口熱氣騰騰的大鍋，此時(shí)如果繼續(xù)待在宇航服里，你會(huì)脫水、昏倒甚至死亡。但這些都是理論上的。早在屈服于高溫之前，勇敢的太空旅行者很可能早已被太陽輻射殺死。

致命的輻射

太陽會(huì)釋放出大量的輻射，其中一些是我們可以感知到的可見光形式。當(dāng)你靠近太陽時(shí)，一些危險(xiǎn)的輻射會(huì)增強(qiáng)。深空的高放射性水平可能會(huì)導(dǎo)致心血管問題。2016年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，飛出近地軌道的宇航員比留在近地軌道的宇航員更有可能死于心臟病或中風(fēng)。

如果你只是穿著NASA的普通宇航服漂浮在太空中，那么在你到達(dá)地球和太陽之間的中點(diǎn)之前，太陽輻射就會(huì)奪走你的生命。很顯然，你最好待在宇宙飛船里。NASA的研究科學(xué)家埃里克·克里斯蒂安(Eric Christian)表示，也許有一天我們可以設(shè)計(jì)出一艘飛船，將人類宇航員安全送到距離太陽640萬公里的地方。但在我們考慮這樣一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù)之前，最好先看看帕克太陽探測(cè)器取得了哪些進(jìn)展。

(太陽)風(fēng)中的灰塵

為了保護(hù)大部分?jǐn)?shù)據(jù)收集設(shè)備，帕克太陽探測(cè)器安裝了一個(gè)定制的隔熱罩，由兩塊碳復(fù)合板、一層反光漆和一塊輕質(zhì)泡沫核心組成。這個(gè)保護(hù)罩看起來更像一個(gè)蝸牛殼：它不是包裹整個(gè)探測(cè)器，而是位于一側(cè)。帕克太陽探測(cè)器受到的熱輻射強(qiáng)度是地球軌道衛(wèi)星的475倍，當(dāng)這個(gè)“熱保護(hù)系統(tǒng)”朝向太陽時(shí)，將保護(hù)其背后的儀器免受熱輻射的影響，讓探測(cè)器承受大約1370攝氏度的高溫。

要使帕克探測(cè)器圓滿完成工作，熱保護(hù)系統(tǒng)就需要不斷地朝向太陽。推進(jìn)器可以隨時(shí)將保護(hù)罩調(diào)整到正確的位置。當(dāng)然，推進(jìn)器也需要燃料，帕克探測(cè)器也會(huì)有耗盡燃料的一天。按照設(shè)計(jì)目標(biāo)，帕克太陽探測(cè)器將繞太陽至少24圈。在2025年任務(wù)結(jié)束后，推進(jìn)器將沒有足夠的燃料繼續(xù)工作，探測(cè)器不受保護(hù)的部分將會(huì)轉(zhuǎn)向太陽并瓦解，轉(zhuǎn)化成大量的太空塵埃。

跨越水星軌道

帕克太陽探測(cè)器的歷史可以追溯到NASA的初期。1958年10月24日，在該機(jī)構(gòu)成立不到三個(gè)月的時(shí)候，其中一個(gè)委員會(huì)提出了一項(xiàng)雄心勃勃的建議：發(fā)射一個(gè)越過水星的人造探測(cè)器，近距離觀察太陽。

水星離太陽的距離通常在4600萬到7000萬公里之間。帕克太陽探測(cè)器將會(huì)越過水星軌道，向太陽靠近。在太空中，它將收集太陽風(fēng)的信息。尤金·帕克在20世紀(jì)50年代首次提出了太陽風(fēng)的理論，至今這仍然是一種不甚為人所知的現(xiàn)象，但科學(xué)家已經(jīng)知道，太陽風(fēng)有時(shí)會(huì)摧毀衛(wèi)星，并使地球上的GPS信號(hào)和無線電通訊陷入混亂。如果帕克太陽探測(cè)器能幫助我們找到預(yù)測(cè)太陽風(fēng)的方法，那最終或許可以為世界節(jié)省數(shù)萬億美元。