太陽之旅：近距離超高溫，美國的帕克太陽探測器會不會被烤化？

今年夏天美國宇航局將發射帕克探測器到離太陽更近的的地方，它將深入到太陽大氣層，比之前的任何探測任務都更接近太陽。如果地球位於1米碼尺的一端，而太陽位於另一端，那麼帕克太陽探測器就相當於在距離太陽表面約0.1米的位置。

帕克太陽探測器將對於太陽日冕的區域提供前所未有的觀測結果，是什麼驅動了大範圍的粒子、能量和熱量的廣泛分布，並且向遠超過海王星的太陽系中投擲粒子。日冕裡面當然也是難以想像的熱，帕克太陽探測器將穿過溫度超過一百萬華氏度的物質，同時受到強烈的陽光照射。

那麼太陽探測器難道不會被烤化嗎？

帕克太陽能探測器設計時，就考慮了承受探測任務的極端條件和溫度波動。關鍵在於其定製隔熱罩和自動系統，有助於保護任務免受太陽強光的熱輻射，但確實允許日冕物質「觸摸」航天器。

保持航天器及其儀器安全的一個關鍵是理解熱量與溫度的概念。與直覺相反，高溫並不是我們理解的就一定會加熱其他物體。

在太空中溫度可以是幾千度，然而卻未必給予特定物體顯著熱量或感覺很熱。為什麼？溫度可以衡量粒子移動的速度，而熱量衡量粒子傳輸的總能量。顆粒可能快速移動（這就是高溫），但如果它們很少，它們將不會傳遞太多能量（低熱）。由於空間中大部分是空的，因此能夠把能量傳遞給航天器的粒子數量並不多

這意味著，當帕克太陽能探測器穿過溫度為數百萬度的空間時，朝向太陽的隔熱罩表面將僅被加熱到大約1,400攝氏度。

當然1400攝氏度仍然非常熱。相比之下，火山噴發的熔岩可以在700至1,200攝氏度之間。為了承受這種熱量，派克太陽能探測器使用熱保護系統進行熱屏蔽，系統的直徑為2.4米，11.5厘米厚。別小看這個厚度並不大的配置，在熱屏蔽的內側，航天器的機身將會保持在舒適的30攝氏度。

熱保護系統由約翰霍普金斯應用物理實驗室設計，它們將採用夾在兩塊碳板之間的碳複合泡沫。採用了這種輕質隔熱材料的碳板最後將在朝陽面板上塗上白色陶瓷漆，以儘可能多地反射熱量。經過測試，熱保護系統可承受高達1,650 C的溫度，它足以對付太陽輻射的任何熱量，幾乎可以保證所有儀器的安全。

另外在隔熱罩外的太陽能探測杯，杯子本身由鈦 - 鉬 - 鉬合金片製成，鉬合金的熔點約為2,349攝氏度。為太陽探測杯產生電場的晶元由鎢製成，這種金屬的熔點最高為3,422攝氏度。而電纜布線採用了抗高溫的鈮製成電線，藍寶石水晶管作為線管。

帕克太陽探測器將會在它的七年探測任務實施期間，環繞太陽飛行24次。在每次接近太陽的過程中，它將對太陽風進行採樣，研究太陽的日冕。這項前所未有的太陽近距離觀測，其中擁有大量的創新技術，現在我們知道它將會一直保持涼爽的溫度，而不必擔心烤化！

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