离太阳那么近，帕克咋没被“烤化”？

10月的最后一天，美国宇航局的帕克探测器正式成为离太阳最近的人造探测器，但这还不是帕克探测器离太阳最近的位置。这一天成为了一个里程碑，因为帕克探测器打破了阿波罗2号在1976年4月创下的离太阳表面4273万公里的记录，帕克探测器的目标是到达离太阳表面610万公里的位置。显然，其目标尚未实现。

该探测器以科学家尤金·帕克的名字命名。来源:美国航天局官方网站

帕克探测器于今年8月启动。根据轨道设计，它要到2024年才能到达离太阳最近的近日点，还有六年的飞行时间。今年9月30日，帕克探测器首次飞越金星。11月1日，帕克探测器首次到达近日点，相当于35个太阳半径。

帕克探测器成为离太阳最近的人造物体。来源:美国航天局官方网站

以这样的速度，你似乎很快就会到达离太阳最近的点，事实并非如此。帕克绕着金星和太阳转，当金星靠近金星时，由于金星的引力加速，然后又到达近日点。到2024年，金星将需要通过力量完成至少7次飞越，绕太阳运行24次，才能到达离太阳最近的近日点，太阳半径约为86，即610万公里。

使命的目的

帕克探测器需要几年时间才能到达距离太阳600多万公里的近日点。该轨道旨在对日冕层进行深入研究，观察太阳的外层大气，并收集太阳风粒子数据。20世纪40年代，当科学家计算日冕的温度时，他们发现日冕的温度高达几百万摄氏度，而太阳表面的温度只有5500摄氏度。那么是什么导致日冕温度达到几百万个数量级呢？

日冕物质的高温之谜尚未解开。它的温度可以达到几百万摄氏度。来源:空间

这仍然是基于太阳外层大气的分层结构。在太阳大气结构中，最外层是色球层，温度约为5500摄氏度。在室外，有一个温度可高达几十万摄氏度的过渡带。离过渡区较远的是日冕层，它离太阳表面最远，但温度最高。目前，对日冕物质的高温有几种解释，如阿尔芬波传递的能量和磁重联释放的能量，但没有确切的解释。帕克探测器的任务是深入到日冕层，通过现场探索找到证据，最终揭开日冕物质高温的神秘面纱。

为此，帕克探测器携带了四种主要仪器，只有四种，太多的仪器都没用。因为去太阳近日点的环境非常危险，如果不做好，就会造成仪器的故障，整个任务就会被放弃。

SWEAP太阳风电子、α粒子和质子探测器首先安装在四个主要仪器中，它们负责捕获太阳风中的各种粒子，这样我们就可以知道哪些粒子构成了冕层中的物质。

第二个是广域照相机，它可以直接成像日冕和太阳风的大规模结构，并建立我们对日冕物理细节的理解。

最后两个是综合调查装置和磁场电磁力仪，也用于测量太阳风。有了这四种仪器，我们可以基本掌握太阳风和日冕物质的组成。这些数据有望揭开日冕高温的神秘面纱。

隔热罩是核心

俗话说，不入虎穴，焉得虎子。为了达到足够靠近太阳的位置，隔热技术是最关键的。

图3。帕克探测器的隔热材料。来源:美国航天局官方网站

约翰·霍普金斯大学应用物理实验室设计了一种隔热装置，由两块厚度为11.5厘米的碳纤维材料夹板组成，这种夹板在飞向太阳时可以抵抗1400摄氏度的高温。因此，我们可以看到探头的前端是一块巨大的隔热板，表面是白色材料，最大限度地反射阳光。

隔热板后面的仪器可以在不高于30摄氏度的环境中工作。由此，我们可以看出隔热罩有巨大的作用，没有它所有的仪器都无法正常工作。

能够承受1400摄氏度的材料实际上并不是人类最先进的技术。航空发动机涡轮前的温度高于这个值。靠近太阳也是可能的。然而，根据任务的要求，达到600多万公里的距离就足以收集到与日冕高温有关的粒子。帕克探测器周围安装了许多传感器。一旦温度超过阈值，它将触发探测器的自动姿态调整，以确保所有仪器处于隔热罩的保护之下。