太阳探测器“帕克”的“逐日之旅”会遇到哪些困难？

触摸星星并不容易，而接近太阳就更难了。太阳是一个巨大而炽热的等离子球，它会产生混乱的磁场，并能在瞬间产生致命的粒子爆炸。但这正是美国宇航局正在做的

东部时间12日3: 31，一枚“德尔塔4”重型运载火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空，成功地将太阳探测器“帕克”送入太空。

在接下来的七年里，“帕克”的目标是在400万英里内进入太阳。虽然这个距离听起来并不近，但足以研究这颗恒星的神秘大气、太阳风和其他性质。

“帕克”收集的信息有助于空间气象预报员更好地预测太阳风暴的爆发，太阳风暴可能会干扰电网，损坏卫星，损坏电子设备，并可能造成数万亿美元的损失。

然而，如果“帕克”想在这个“日常旅程”中生存，他必须面对残酷的环境和巨大的挑战。让我们一起来看看。

接近一颗恒星有多难

帕克必须清除的第一个障碍是地球本身。

为了这次旅行，“帕克”需要乘坐德尔塔4重型火箭。火箭是地球上最强大的运载火箭之一。

美国宇航局选择这种火箭是因为到达9300万英里外的太阳太难了。

地球以每小时67，000英里的速度围绕太阳运行，从地球上发射的任何物体也是如此。美国宇航局在一段关于这次任务的视频中说，“帕克”必须将速度降低到每小时53，000英里才能坠入太阳。

德尔塔4重型火箭有三个不同的火箭级(一个火箭在另一个耗尽燃料后开始工作)，这有助于帕克有足够的推力到达目标，但这不足以重复接近太阳进行飞行探测。

相反，火箭将把“帕克”发射到金星的轨道上。金星有强大的引力场，这将有助于逐渐消化“帕克”在地球影响下的“横向运动”，并使其更接近太阳。

这种“轨道舞蹈”的结果是，每次穿过金星后，“帕克”会更快地落到太阳上。当它在2018年11月进入第一个太阳轨道时，“帕克”距离太阳大约1540万英里。2024年12月，“帕克”将在离太阳400万英里的范围内潜水，相对于太阳以每小时43万英里的速度奔跑。

这个速度将使帕克成为太空中最快的人造物体。它的速度接近每秒120英里，这意味着它可以在不到一分钟内从纽约飞到东京。同时，它的速度是美国国家航空航天局朱诺飞船的3.3倍，该飞船以每小时13万英里的速度飞越木星。

如何安全返回

在“帕克”的旅程中，它必须承受比地球强3000倍的阳光。在宇宙飞船外面，在太阳的日冕或大气层的外缘，温度可能达到2500华氏度，足够的热量熔化钢铁。

帕克还必须应对带电高能粒子的“太阳风”，这种粒子可能会干扰电子设备。

保护“帕克”和用于测量太阳磁场和太阳风的传感器的关键是一种叫做热保护系统的特殊隔热罩。

隔热板由夹在两片碳复合材料之间的4.5英寸碳泡沫制成。这个8英尺宽的防护罩将吸收并偏转太阳能，否则太阳的能量可能会炸毁帕克。此外，水冷系统有助于防止航天器的太阳能电池板燃烧，并使航天器保持在85华氏度的舒适温度范围内。

帕克的任务是揭开60年前的两个谜团:第一，为什么太阳有太阳风？第二，日冕，太阳之外的大气，是如何加热到几百万度的？这两个因素是理解潜在破坏性太阳风暴原因的关键。

约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的太阳物理学家尼古拉·福克斯在2017年美国宇航局的一次简报中说:“这违反了自然法则。就像水往上流。”

参与新任务的科学家之一福克斯说:“在你真正接触到太阳之前，你不能回答这些问题。”。

帕克的使命将在许多年后结束。用完推进剂后，它的隔热板仍然需要面向太阳。到那时，太阳的灼热将燃烧“90%的宇宙飞船，但不会燃烧隔热板。那么，隔热板将围绕太阳运行数百万年，”科普作家香农·施蒂龙在推特上说。

《商业内幕》编辑的蝌蚪员工