NASA「孫悟空」如何熬過煉丹爐百萬度高溫？因為有三大法寶！

在《西遊記》中，孫悟空因大鬧天宮被太上老君捉到煉丹爐里燒了七七四十九天，結果孫悟空不但沒化成灰燼，還破爐而出，煉就一副火眼金睛。

文學家的瑰麗想像令人嘆為觀止，但在科技昌明的今天，人類卻可以把夢想變成現實。NASA一手調教的「孫悟空」帕克號太陽探測器正在逐漸靠近巨大的「煉丹爐」——太陽，即將開啟一場史無前例的「煉獄之旅」！

太陽是一個名副其實的「大火爐」，核心溫度高達1500萬℃，其表面稱為光球層，只有5500℃。令人驚奇的是，太陽大氣的最外層——日冕的溫度竟然也有100萬℃。

為了一探日冕加熱的秘密，今年八月份升空的帕克號正在小心翼翼地靠近「太陽老君」的煉丹爐。截止10月29日，它已前進到距離太陽4350萬公里的地方，一舉打破太陽神2號在1976年創造的記錄，成為有史以來最接近太陽的人造物體，但這離最終目標還遠著呢——按計劃帕克號將穿越日冕層，距離太陽最近處只有640萬公里！

帕克號能夠承受日冕上百萬度的高溫嗎？孫悟空聚天地之正氣，集日月之精華，才修成金剛不壞之身，NASA精心調教的帕克號又有何手段？

首先我們得弄清一個概念。高溫並不意味著高熱。

溫度反映的是粒子的移動速度，而熱量指粒子能夠傳導的總能量。即使粒子的移動速度很快（高溫），但如果數量很少的話，傳導的熱量也不會很多（低熱）。

帕克號即將穿越的日冕由運動速度極快的帶電粒子組成，但密度極低，只有2×10^-12千克/米3，因此航天器表面接觸到的粒子也很少，面朝太陽一面的最高溫度約為1400℃。這個溫度對嬌貴的科研儀器來說仍然無法忍受，NASA為此特意準備了三大「法寶」，確保帕克號能安然無恙地執行任務。

第一大法寶名曰「熱防護系統」，外觀看上去像個白色的大鍋蓋，實則耗費了NASA眾多頂級科學家十幾年的功力，相當於一面碳-碳複合材料製成，中間夾著一層碳泡沫的「盾牌」。因為泡沫的縫隙中充滿空氣，直徑2.4米的隔熱罩才重73千克，卻能承受1650℃的高溫！

這個「盾牌」朝向太陽一面的溫度如果升到1371℃，背面的溫度最低能降到316℃，因此科學家在外面敷以耐高溫陶瓷塗層，使背面的溫度再降到125℃。

這時就該第二大法寶出場了，這件寶貝名曰「冷卻系統」，用的卻是地球上最常見的東西——水。水具備異乎尋常的溫度調節能力，在去除離子雜質並加壓後，能將探測器的內部溫度保持在30℃左右！但是，躲在「盾牌」後面可不能探測到太陽風粒子。為此NASA亮出了第三大法寶：耐高溫感測器。

帕克號搭載的用於測量太陽風粒子強度的儀器稱為「法拉第杯」。杯身材料為鈦鉬合金，熔點2349℃，鎢制晶元熔點更是高達3422℃。為了使電線不在高溫下熔化，設計者還用藍寶石水晶管布線，電線本身也用稀有的高熔點金屬——鈮製成。

即便如此，NASA也不敢讓帕克號始終處於太陽令人窒息的酷熱中。它將沿著橢圓形的偏心軌道一次次靠近再遠離太陽，在七年之中24次「觸摸」太陽之後，帕克號將耗盡燃料，化為一道靚麗的光焰墜向太陽表面，最終和這顆恆星融為一體。

宇宙往事-專註科學科普｜敬請關注

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！