美國帕克探測器即將「著陸」太陽！意義堪比人類登月

太陽對人類太過於司空見慣，我們每天都能夠沐浴在太陽光的溫暖之中。然而在科學家眼中，太陽是一個極其陌生的天體。為了真正認識太陽，NASA斥資14億美元，於昨日成功發射了一顆太陽探測器——帕克太陽探測器 （Parker Solar Probe，PSP）。PSP將以史無前例的超近距離飛抵太陽大氣層，這將是誕生300萬年的人類與太陽最親密的一次接觸！對此，外媒評價稱這將是一次不亞於人類登月的重磅太空奇蹟…

觸摸太陽的過程是迄今最為複雜的航天任務之一，PSP需要攻克的第一重難關便是地球引力。為了順利將PSP送上距地1.5億公里的太陽，NASA選擇了Delta 4重型火箭（Delta 4 Heavy）來搭載PSP，該火箭是地球上僅次於SpaceX獵鷹重型的第二大運載火箭。

地球以每小時107000公里（66500英里）的速度繞太陽旋轉，這意味著任何從地球上發射的物體都具有如此高的初速度。然而，為了讓PSP順利「著陸」太陽，PSP必須在飛行途中把速度降低85000公里/小時（53000英里）。

Delta 4 重型火箭中包含三級推進器，當一級燃料耗盡後下一級火箭隨即開啟，這將幫助PSP逐步進入太陽表面附近。不過，單靠這三級推進器的推力還是遠遠不夠的，此時，火箭會在未來6年里反覆飛掠金星7次，藉助金星的引力從而改變軌道並獲取更多加速度，最終「觸碰」太陽。這樣一來不僅節省了燃料，更增加了科學儀器的負載能力。

PSP探測器上攜帶的觀測儀器包括：

1）「太陽風電子、阿爾法粒子與質子調查」（SWEAP），用於太陽風內電子、質子和氦離子的計數和特性測定。

2）「太陽風寬視場成像儀」（WISPR），用於對太陽日冕、太陽風和探測器周圍激波進行三維成像。

3）「電磁場調查」（FIELDS），將對穿越太陽大氣等離子體的電場和磁場、無線電輻射及激波進行直接測量，並充當一個巨型宇宙塵埃探測器。

4）「太陽綜合科學調查-高能粒子儀器」（ISIS-EPI），由兩台儀器組成，將監測太陽大氣中被加速到高能狀態的電子、質子和離子。

5）「太陽探測器+日球層起源」（HeliOSSP）。

據NASA項目研究人員分析，PSP在環日飛行首圈（2018年11月）距離太陽約2500萬公里（1540萬英里），而到了第21次繞日飛行時（2024年12月）將進入太陽表面640萬公里的地方，相對太陽以每小時692000公里（430000英里）的速度高速飛行，相當於1分鐘從北京飛到紐約。此時，PSP將成為宇宙中運行最快的人造天體，

在長達7年的「觸碰」太陽過程中，PSP必須承受比地球強大3000倍的太陽輻射，同時經歷太陽日冕層外圍1371℃（2500℉）的炙熱灼燒，這樣的溫度已足以使鋼鐵液化。為了克服這一最大障礙，NASA給PSP穿上了一層厚達11.5厘米的「衣服」，這種特殊的碳複合材料外套加上水冷卻系統可以保證機體設備處在29℃的工作環境中而不損壞。

遺憾的是，PSP最終並不會返回地球，而是隨著燃料枯竭最終隕落在太陽表面。不過，PSP外面的隔熱罩並不會隨之化為灰燼，而是繼續圍繞太陽飛行數百萬年。此外，PSP還必須應對可能擾亂通訊電子設備的高能帶電粒子風暴。

此次PSP最重要的使命是揭開困擾人類數十年的太陽疑問：為什麼會有太陽風？以及日冕層為何能夠超過太陽內部溫度，被加熱到數百萬攝氏度？這兩個問題都是探索毀滅性太陽風暴的關鍵因素。而太陽風暴可以擊垮電網、損壞衛星運行，破壞電子設備，造成數萬億美元的損失，與我們每個人息息相關。

美國霍普金斯大學應用物理實驗室的太陽物理學家尼古拉·福克斯曾在2017年美國國家航空航天局的一次簡報會上表示，「這（以上兩個疑問）違反了自然法則，就像水往高處流一樣不可思議。直到你真的觸摸到太陽，才能回答這些問題。」

這一次跟著帕克探測器一起「觸碰」太陽的，還有1137202個普通民眾的名字。今年年初，NASA 在帕克太陽探測器上放置了一枚記憶卡，並公開邀請民眾在上面在線填寫自己的名字。 可以預見，帕克太陽探測器將是人類航空史上又一大里程碑式的事件，對人類發現、探索太空有著重要的啟蒙意義。相信帕克探測器將帶著110多萬個地球人名字開啟一段探索新篇章！

文/朱張航宇

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！