“帕克”逐日，人类文明接近太阳

万物生长靠太阳，但对这颗人类赖以生存的大火球，我们还有太多的问题没有弄明白。

8月12日，美国宇航局（NASA）的“帕克”太阳探测器（下称“帕克”）从佛罗里达州发射升空，正式开启了人类历史上首次穿越日冕“触摸”太阳的逐日之旅。

速度最快，距离太阳最近

“帕克”是以曾提出太阳风存在的美国物理学家尤金·帕克的名字命名的。它重约635千克，大小如同一辆小汽车。“帕克”使用当前世界上推力最大火箭之一“德尔塔Ⅳ”发射，所用发射能量是前往火星的55倍。

上天后，“帕克”將打破人造物体的飞行速度纪录——在最接近太阳时，1小时就能飞70万千米。“帕克”预定工作寿命为7年，其间将环绕太阳24圈，最终将飞至距太阳表面约610万千米的最近点，只有不到10个太阳半径的距离。这意味着探测器进入了日冕层。日冕层是太阳大气的最外层，在这里带电粒子被加速到超音速并飞离太阳，形成了可能危害地球的太阳风。

构成太阳风的带电粒子与太阳表面之间相隔一段距离，这一间距的上层边界被称为“阿尔芬点”。“阿尔芬点”距太阳表面数十个太阳半径，此前尚未有航天器能直接观测“阿尔芬点”之下的情况。“帕克”项目科学家、美国亚利桑那大学助理教授克里斯托弗·克莱因说：“如果‘帕克进入了‘阿尔芬点之下，我们就可以说它进入太阳大气层并‘触摸到太阳了。”

酷热高温都不怕

太阳表面温度约为6000℃，而日冕层可达上百万摄氏度，因此，在靠近太阳的轨道上，真正的挑战是防止航天器被燃烧殆尽。

“帕克”项目科学家亚当·萨博说：“NASA数十年前就开始计划朝太阳发送探测器，但一直缺乏保护航天器及其仪器免受高温影响的技术。材料科学的最新进展为我们提供了可以制造航天器隔热罩的材料，这一隔热板置于航天器前，不仅能耐受太阳的极端高温，还能保持背面的凉爽。”

隔热罩由两块碳纤维面板之间夹一层11.4厘米厚的碳复合泡沫材料制成。虽然面向太阳一侧的温度约达1371℃，但在隔热罩后面，探测器的温度保持在29℃。

“帕克”上也有设备没有躲在隔热罩后，其中一个是被称为“法拉第杯”的传感器，用来测量太阳风中离子和电子的相关数据。“法拉第杯”使用钼合金制成，其熔点高达2349℃，而为它产生电场的芯片由钨制成，熔点高达3422℃。

四大仪器解谜题

费尽心机探测太阳，是因为人们对太阳的了解还远不充分，其中一个主要的未知领域是日冕物质抛射和太阳风形成等太阳活动。比如，科学家尚不清楚太阳风中的粒子如何获得加速度。另外，日冕温度为何远高于太阳表面也是个谜。

为回答这些问题，“帕克”搭载了四大仪器，分别是测量日冕电场和磁场的FIELDS，记录太阳风中粒子速度、密度和温度等数据的SWEAP，直接给太阳日冕拍照的WISPR以及测量粒子能量及种类的ISIS。

NASA称，“帕克”将在日冕层展开近距离观测，同时，这项任务也将增进对其他恒星的认识，并有助于更准确地预报重大空间天气事件，从而更好地保护人造卫星、宇航员以及地球上的电网和飞行器等。（本刊综合）