“帕克”，“帕克”，見到太陽了嗎？

周亞麗

上古時代有“夸父追日”的神話故事，身材魁梧的夸父不停地追趕太陽，喝干了黃河、渭河的水，還是渴死在了半路上。今天，人們對太陽的向往仍絲毫不減。有了科學(xué)技術(shù)傍身，人們不用自己親自去探訪，而是派出探測使者“帕克”去和太陽“親密接觸”?！芭量恕痹缫呀?jīng)在路上了，只是，“帕克”，你見到太陽了嗎？

一次最“熱”的探測任務(wù)

“帕克”是約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室和美國航空航天局共同研制的繞日無人探測衛(wèi)星，全名叫帕克太陽探測器。2018年8月12日，“帕克”搭乘德爾塔4號重型運載火箭，從卡納維拉爾角空軍基地踏上了飛向太陽的路途。

“帕克”雄心勃勃，它要飛出每小時70萬千米的速度，爭當(dāng)人類有史以來最快的人造飛行器。它還有另外一個夢想——當(dāng)人類有史以來最靠近太陽的人造衛(wèi)星。預(yù)計“帕克”離太陽最近的距離僅約612萬千米，實現(xiàn)這個夢想不會太難。因為歷史上離太陽最近的探測器是“太陽神”2號探測器。1976年4月17日，“太陽神”2號探測器來到了罡巨離太陽4343.2萬千米的空間，此后，再沒有探測器飛近太陽這顆大火球了?！芭量恕边@次去，就是要刷新歷史。所以，“帕克”的這次探測任務(wù)也會成為人類太空探測史上最“熱”的一次探測任務(wù)。

想見太陽不容易

早在20世紀(jì)90年代，有關(guān)“帕克”任務(wù)原型就已經(jīng)提出，可是，一直到2009年美國航空航天局才正式公布：通過預(yù)算，研制“太陽探測器+”，并且定好了要在2015年5月發(fā)射?？墒亲詮?010年起，發(fā)射日期被一而再再而三地延后。2017年5月底， “太陽探測器+”改名叫 做“帕克太陽探測器”。

好不容易定下發(fā)射日期為2018年8月11日，就在發(fā)射前最后55秒倒計時的時候，“帕克”臨時發(fā)生了技術(shù)問題，發(fā)射時間又被推后了一天。

差一點，“帕克”就沒有可能飛出地球去看望太陽了。

向真正的帕克致敬

“帕克”乍聽起來是一個人名。事實上，它就是美國一位天文學(xué)家的名字。為了表彰早期對太陽觀測有極大貢獻(xiàn)的天體物理學(xué)家尤金·帕克，所以美國航空航天局用帕克的名字來給新的太陽探測器命名。尤金·帕克今年已經(jīng)91歲了，他是太陽風(fēng)科學(xué)研究的先驅(qū)人物。早在1958年，帕克就預(yù)測到太陽風(fēng)的存在，發(fā)表了論文《行星際氣體和磁場的動力學(xué)》，可當(dāng)時天文學(xué)界的普遍觀點是，太陽系的行星之間是真空的。帕克大膽挑戰(zhàn)權(quán)威觀點，并且始終堅持自己的理論。1962年，“水手”2號進(jìn)行金星探測任務(wù)時采集到的數(shù)據(jù)，證實了帕克的觀點。太陽風(fēng)的發(fā)現(xiàn)，堪稱20世紀(jì)太空探測最重要的發(fā)現(xiàn)之一。美國航空航天局也是頭一回以在世人物的名字作為任務(wù)的正式名稱呢。

這次“帕克”號發(fā)射，尤金·帕克也來到發(fā)射場地附近，見證了以他名字命名的太陽探測器的發(fā)射。

感受不一樣的“風(fēng)”

“帕克”的主要任務(wù)是接近太陽日冕層，觀測太陽風(fēng)。太陽風(fēng)并不是真正的風(fēng)，而是由質(zhì)子、電子形成的帶電粒子流在太陽表面不斷向外噴發(fā)的現(xiàn)象，因為本身速度慢，到達(dá)地球時每立方厘米質(zhì)子不超過10個，對地球沒什么太大影響。可是開啟狂暴模式的太陽風(fēng)就比較可怕了，它的速度是地球颶風(fēng)風(fēng)速的上萬倍，會造成人造衛(wèi)星的短路、通信系統(tǒng)中斷，讓氣象和導(dǎo)航衛(wèi)星失靈。大部分太陽風(fēng)會被地球磁場擋在外面，有一些進(jìn)入地球大氣層的太陽風(fēng)能給人們送來美麗的極光和無聲的磁暴。

可是，人們對太陽風(fēng)的形成和規(guī)律、對地球磁場的規(guī)律都沒有摸透，地球高空的磁圈就被發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)出現(xiàn)過一個碩大的洞。從揭秘太陽風(fēng)、保護(hù)地球的角度出發(fā)，“帕克”也必須出門去了解太陽風(fēng)的速度、太陽風(fēng)暴現(xiàn)象的原理以及日冕層的溫度為什么這么高。

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“帕克”的寶貝——攜帶著一張記憶卡，儲存著百萬人的名單，以及尤金·帕克的照片與論文。

怎樣和太陽面對面？

只有距離太陽足夠近，才能對太陽進(jìn)行近距離觀測?？烧l都知道太陽表面的溫度高達(dá)6000攝氏度，太陽最外層的日冕的溫度可達(dá)上百萬攝氏度。“帕克”該如何承受這超乎尋常的高溫炙烤，和太陽面對面呢？

科學(xué)家們分析，雖然太陽日冕的溫度高得嚇人，但好在物質(zhì)密度低，可導(dǎo)熱粒子稀少，所以對航天器的影響實際上并沒有想象中那么大。根據(jù)測算，“帕克”進(jìn)入預(yù)定軌道后，面向太陽的那一面會被加熱到大約1400攝氏度。

盡管如此，“帕克”還是需要高超的熱防護(hù)功能。“帕克”面向太陽的一面裝有厚約11.4厘米的防熱罩。防熱罩是由輕質(zhì)碳復(fù)合泡沫制成的，表面涂有白色陶瓷涂料，可以盡可能多地反射陽光，這能使探測器內(nèi)部維持在30攝氏度左右。防熱罩的邊緣安裝有多個傳感器，一旦某個傳感器探測到陽光，便會通知中央電腦，“帕克”探測器隨即自動糾正姿態(tài)，確保內(nèi)部儀器安全。

沒有防熱罩保護(hù)的設(shè)備，自身也具有相當(dāng)高的耐熱本領(lǐng)。比如用來測量太陽風(fēng)中離子和電子的相關(guān)數(shù)據(jù)的“法拉第杯”傳感器，它是用鉬合金制成的，其熔點高達(dá)2349攝氏度;它的芯片則由鎢制成，熔點也高達(dá)3422攝氏度。

另外，“帕克”有用鈦框架構(gòu)造的大型散熱器，“帕克”的電線采用金屬鈮制造，并用藍(lán)寶石晶管來隔熱，可以防止電線被烤化。

“帕克”飛行6周后抵達(dá)金星，再過6周可以抵達(dá)預(yù)定的日冕軌道。預(yù)計2018年12月就可以收到第一批“太陽訊號”，“帕克”將繞行24圈，守護(hù)太陽7年，2025年6月將光榮地結(jié)束使命，但是它不會再回到地球。