NASA 將向太陽發射新的探測器，這是人類文明距離太陽最近的一次

據 Space 報道，NASA 準備發射一枚新的太陽探測器，它將創下人類文明距離太陽最近的記錄。

該探測器名為帕克（Parker），得名於美國天體物理學家尤金·紐曼·帕克（Eugene Newman Parker）。大小相當於一輛小轎車，預計將於今年 8 月 6 日發射，開始它為期 7 年的探測任務。在這期間，帕克將繞太陽運行 24 圈，並逐漸縮短與後者的距離，最終在距離太陽表面約 610 萬公里的位置飛行。

歷史上，人類曾向太陽派遣過逾 15 個探測器，最為逼近的是 1976 年發射的「太陽神 2 號」，距離太陽表面約 4500 萬公里。而帕克與太陽的距離將相當於太陽神 2 號所創紀錄的 1/7。

帕克將進入日冕層，那麼它將如何抵禦這顆灼熱恆星的烈焰呢？

美國約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的熱保護系統工程師貝奇·康登解釋稱，溫度與熱度是兩個概念，溫度與粒子移動的速度有關；熱度則與粒子傳輸的總能量有關。粒子可能快速移動（高溫），但如果它們的數量很少，就不會傳遞太多能量（低熱）。帕克將穿越的日冕內溫度極高但密度非常低，航天器僅與較少的熱顆粒相互作用，因此不會接收到太多熱量。

當帕克穿過幾百萬攝氏度高溫時，面向太陽的隔熱罩表面將僅被加熱到大約 1400 攝氏度。

為了將機器核心部件與灼熱的探測器表面隔離開，帕克使用了名為「熱保護系統」的隔熱罩（TPS），直徑約 2.4 米、厚度約 115 毫米，使得探測器內部溫度可以保持在 30 攝氏度左右。約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室設計這個隔熱罩，由兩塊碳板之間夾著一塊碳複合泡沫堆疊而成，經測試其可承受 1650 攝氏度高溫，幾乎可保障所有儀器的安全。

帕克此次奔赴太陽，是為了搞清楚三個問題，一是太陽風的加速機制，二是太陽高能粒子的加速機制，三是日冕的極端高溫之謎。

第一個問題中所指的太陽風是從太陽上層大氣射出的超聲速等離子體帶電粒子流。它非常稀薄，常常每立方厘米只有幾個粒子，比地球上一些實驗室的真空還真空；太陽風粒子主要是質子、電子和阿爾法粒子等帶電粒子，它們的溫度也相當地高，可達幾十甚至上百萬度。

太陽風往往伴隨著磁場出現，雖然磁場強度看起來不大，比如幾個到上百納特斯拉（nT），但卻可以和地球磁場發生相互作用，有時候會造成地磁暴，使得信鴿迷路，嚴重時甚至可能損壞電網，造成大面積停電等。

觀測發現，太陽風被加速到超音速的過程出現在日冕層，所以 NASA 計劃讓帕克飛進日冕層，搞清楚這個過程是如何發生的。

第二個問題中所指的太陽高能粒子包含質子、電子和能量在數十 KeV 至 GeV 的重離子，這些粒子在離開太陽後，最快的速度可以達到光速的 80%。它們在接近地球時會干擾衛星，尤其是在地球磁場外的衛星。

最後一個問題是日冕的極端高溫之謎。太陽可見表面的溫度大約為 5500 攝氏度，而日冕溫度卻要高上數百倍，達到了一百多萬攝氏度。太陽的能量產生於其核心，所以這非常不符合常規邏輯。帕克或許有希望為這個問題帶來答案。

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