美將發射新型太陽探測器：史無前例接近太陽

北京時間7月11日消息，據國外媒體報道，這是一項醞釀了超過60年的超級工程，如今終於即將變為現實！美國宇航局宣布該機構將在2018年發射一顆史無前例接近太陽的探測器，從而獲取珍貴的極近距離太陽探測數據。

藝術示意圖：正在軌道運行的帕克太陽探測器

紅色為帕克探測器運行軌道，可以看到從發射開始，飛船逐漸接近太陽

這顆探測器不會很大，整個大小大概就和一台冰箱差不多大小，但其特殊設計使其外表能夠耐受超過華氏2000度（約合攝氏1090度）的高溫，與此同時其內部設備艙仍然能夠保持舒適的室溫水平。

這艘飛船的外部隔熱罩設計團隊來自美國約翰霍普金斯大學應用物理實驗室，首席工程師貝賽·康頓（Betsy Congdon）表示：「儘管太陽距離我們很近，但我們對於太陽的了解事實上並不充分。」科學家們希望這一任務中採集的數據能夠幫助解決一些與太陽有關的重大問題。

關於太陽的疑問

首先，是什麼動力驅動了太陽風以超音速的速度向外擴散？理解這一機制將有助於保護宇航員在太空飛行期間的安全，並幫助確保太陽活動高峰期間衛星以及地面電網設施的安全無恙。

美國宇航局方面表示：「除非我們能夠了解太陽附近正在發生什麼事情，否則我們在對太陽活動以及空間天氣進行預報分析時總是會有一些誤差。」

其次，為何太陽大氣最外側的日冕層反而卻是溫度最高的？事實上日冕的溫度超過太陽表面光球區域的300倍以上，這是極為反常的。約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的項目科學家尼古拉·福克斯（Nicola Fox）表示：「這是違反常識的。就像河水倒流那樣不可思議，根本就不應該會出現這樣的事。」

按照預定計劃，這艘飛船將在為期6年的時間內圍繞太陽飛行24圈，在此期間逐漸接近太陽，並最終以超過每小時45萬英里（約合72萬公里）的高速沖入太陽焚毀。要知道，如果這是在地球上以這樣的速度飛行，那麼從杭州到上海連一秒鐘都用不了。

必須指出的是，這艘飛船並不會接觸到太陽表面，其軌道距離太陽表面大約還有390萬英里（約合600萬公里）。但必須明確，這已經是非常非常近的距離了。正如康頓所指出的那樣：「如果你想像一個橄欖球場，太陽在一側，而地球在另一側，那麼這艘飛船已經飛過了五碼線。」如果你對橄欖球不熟悉，沒關係，這麼說吧，這艘飛船離太陽表面的距離要比之前任何一艘飛船都要近7倍以上。

飛船圍繞太陽運行的軌道使其抵達距離太陽最近的位置，隨後再次離開，越過金星軌道，這就意味著在一次軌道周期內會出現溫度的劇烈變化。康頓表示，要想在這樣的條件下確保飛船內部設備完好無損，這將是一項艱巨的工程學挑戰。

她說：「基本上這就需要建造一把巨大的『傘』。」簡單來說，這是一個直徑大約2.4米左右的隔熱罩，由碳纖維製成。

帕克太陽探測器的官方任務徽標

命名背景

另外，昨天美國宇航局剛剛宣布，這艘原名叫做「太陽探測器+」（Solar Probe Plus）的飛船將被重新命名為「帕克太陽探測器」（Parker Solar Probe）。這是為了紀念傑出的美國天體物理學家尤金·帕克（Eugene Parker）。這項決定是在美國芝加哥大學對外宣布的。尤金·帕克是芝加哥大學天文與天體物理系的錢德拉塞卡傑出服務榮休教授。

在1958年，當時的帕克還是芝加哥大學恩里克·費米研究所的一位年輕教授，他發表了一篇名為《行星際氣體與磁場動力學》的論文。在論文中，帕克認為太陽正不斷發出高速粒子流以及連續的磁場，這些效應會對整個太陽系內的行星體和行星際空間造成深遠影響。

帕克所提出的這一現象現在被我們稱為「太陽風」，並且已經被反覆觀測驗證。帕克的工作從很大程度上奠定了我們對於恆星與周圍環境相互作用認識的基礎。

美國宇航局華盛頓總部科學任務委員會的執行副主管托馬斯·澤布岑（Thomas Zurbuchen）表示：「這是美國宇航局第一次以一位尚健在的人士的名字對探測器進行命名。這凸顯了帕克教授工作的重要性，他的研究開啟了嶄新的研究領域，也啟發了我自己的研究工作。它帶來了許多重要的科學問題，一直到現在美國宇航局仍在繼續研究和探索的道路上前行。」

尤金-紐曼·帕克（Eugene Newman Parker）於1927年6月10日出生於美國密歇根州，此後先後在美國密歇根州立大學和加州理工學院獲得物理學學士和博士學位。隨後進入猶他大學任教。1955年，帕克開始在芝加哥大學和費米研究所工作一直到退休，整個職業生涯獲獎無數。

帕克太陽探測器的發射窗口時長大約20天，從2018年7月31日開始開啟。該項目是美國宇航局「與恆星共存」（Living With a Star）計劃旗下項目的一部分，該計劃旨在對日地系統各方面性質進行研究。

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