太陽探測器「帕克」的「逐日之旅」會遇到哪些困難？

「帕克」想要在這場「逐日之旅」中生存下去，必須面臨殘酷的環境和巨大的挑戰。

觸摸星星並不容易，接近太陽更是難上加難。太陽是巨大而灼熱的等離子球體，會產生混亂的磁場，並且可以在瞬間發生致命的粒子爆炸。但這正是NASA正在做的事情

美國東部時間12日3時31分，「德爾塔4」重型運載火箭從美國佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地升空，將太陽探測器「帕克」成功送入太空。

在未來七年內，「帕克」的目標是進入太陽400萬英里以內。雖然這距離聽起來不算近，但已足以研究這顆恆星的神秘大氣、太陽風和其它屬性。

「帕克」收集的信息有助於太空天氣預報員更好地預測太陽風暴的爆發，這樣的爆發可能干擾電網，損壞衛星，破壞電子設備，並可能造成數萬億美元的損失。

然而「帕克」想要在這場「逐日之旅」中生存下去，必須面臨殘酷的環境和巨大的挑戰，讓我們一起來看看吧。

接近一個星體有多難帕克必須清除的第一個障礙就是地球本身。

為了進行這次旅行，「帕克」需搭乘Delta 4 Heavy火箭。該火箭是地球上最強大的運載火箭之一。

NASA之所以選擇了這枚火箭，是因為到達9300萬英里以外的太陽實在是太艱難了。

地球以67,000英里/小時的速度繞太陽運行，從地球上發射的任何東西也都是如此。美國宇航局在一段關於該任務的視頻中表示，為了落到太陽下，「帕克」不得不使其每小時的運行速度減慢53,000英里。

Delta 4 Heavy中有三個不同的火箭階段（一個火箭在另一個燃料耗盡之後開始發揮作用），這有助於「帕克」有足夠的推力到達目標，但要反覆靠近太陽飛行探測也是不夠的。

相反，火箭將把「帕克」發射到金星的軌道上。金星有強大的引力場，這將有助於逐漸消化「帕克」受到地球影響而出現的「側向運動」，使其更接近太陽。這種「軌道舞」的結果是：每次通過金星後，「帕克」都會更快地向太陽下落。在2018年11月進入第一個太陽軌道上時，「帕克」距離太陽大約為1540萬英里。而在2024年12月，「帕克」將潛入距太陽400萬英里的範圍內，以相對於太陽430,000英里/小時的速度運行。

這樣的速度將使「帕克」成為太空中速度最快的人造物體。其速度接近每秒120英里，意味著可以在不到一分鐘的時間內從紐約飛到東京。同時，這一速度是美國宇航局的朱諾號飛船的3.3倍，它以130,000英里/小時的速度飛越過木星。

怎樣安全返回在「帕克」的旅程中，它必須承受比地球強大3000倍的太陽光。在太空船的外面，在太陽的日冕或大氣的外緣，溫度可能達到2500華氏度，這樣的熱量足以熔化鋼鐵。

「帕克」還必須應對可能弄亂電子設備的帶電高能粒子的「太陽風」。

保護「帕克」和用於測量太陽磁場以及太陽風的感測器的關鍵是一種被稱為熱保護系統的特殊隔熱罩。

這種隔熱罩由夾在兩片碳複合材料之間的4.5英寸碳泡沫製成，8英尺寬的護罩將吸收、並偏轉太陽能，否則太陽的能量可能會炸毀「帕克」。此外，水冷卻系統還有助於防止航天器的太陽能電池板灼燒，並使航天器保持在85華氏度的舒適溫度範圍內。

「帕克」的使命是揭開兩個60年前的謎團的神秘面紗：第一，為什麼太陽會有太陽風？第二，日冕——太陽外部的大氣層，是如何加熱到數百萬度的？這兩個因素都是讓我們了解具有潛在破壞性太陽風暴的成因的關鍵所在。

約翰斯霍普金斯大學應用物理實驗室的太陽物理學家Nicola Fox在2017年美國國家航空航天局的一次簡報會上說：「這違反了自然法則。就像水往上流一樣。」

「直到你真的去那裡觸摸太陽，你才能回答這些問題，」Fox說，他是參與此次新任務的科學家之一。

「帕克」的任務將在多年後結束，在用完推進劑之後，它的隔熱罩仍然需要朝向太陽。到那時，太陽的炙熱將燃燒「90％的太空船，但卻不會燃燒隔熱罩。然後，隔熱罩將圍繞太陽運行數百萬年，」科普作家Shannon Stirone在推特上說。

蝌蚪五線譜編譯自businessinsider，譯者 晴空飛燕，轉載須授權

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