（4）防热技术是探日关键这是一次“酷热之旅”。发射升空后，“帕克太阳探测器”将工作在太阳大气深处，将承受前所未有的高温以及太阳辐射的考验。当该探测器最近距离接近太阳时，它面临的太阳强度是地球轨道上航天器所经受强度的500倍。因此，“帕克太阳探测器”的关键技术是在飞近太阳的过程中，打造出抵御来自太阳的超过1400°C的高温和强辐射流的防热罩。
小知识：温度和热量不是一回事。温度用于衡量粒子的移动速度，热量用于衡量转移的能量总量。粒子快速移动时温度高，但太空几乎处于真空状态，粒子数量很少，无法转移大量能量，所以探测器获得的热量并不太高。与太阳表面相比，日冕的密度很低，探测器接触的炙热粒子较少，所以不会获得大量热量。也就是说，虽然探测器会穿过一个数百万度的区域，但面朝太阳的防热罩表面只会被加热到1400°C左右。不过铁的熔点1535°C，普通铸铁熔点1200°C左右。
为此，美国为“帕克太阳探测器”研制了一个直径2.4米、12厘米厚、重73千克的碳复合材料防热罩（TPS）。它像一块三明治，两块碳纤维合成板夹着11.5厘米厚的轻型碳泡沫芯组成，可承受1650°C高温，几乎可保障所有仪器的安全。
像三明治的防热罩
具有遮阳伞功能的防热罩装在“帕克太阳探测器”顶部。其对太阳的一面被喷上特制的白色涂层，以尽可能地反射太阳的能量，为探测器的其余部分创造更温和的阴影。由于采用三轴稳定方式，所以能保持探测器的太阳防热罩始终朝向太阳，可使探测器整体一直处于防热罩的阴影中，免受太阳巨大高温的辐照加热，探测器整体温度将保持在约29°C。
为“帕克太阳探测器”安装防热罩
不过，为了工作的需要，个别设备还是放在防热罩外了。比如，用于测量太阳风的离子和电子通量以及流动角度的“法拉第杯”，这台传感器采用了独特技术，由钛-锆-钼制成，熔点约为2349°C，可保障电子设备可发回准确的读数。为其产生电场的芯片由钨（已知最高熔点为3422°C）制成；芯片中的网格线用激光蚀刻而成。
白色的热防护罩装在“帕克太阳探测器”前面
在探测器内还加装了由太阳能电池驱动冷却泵等装置。它是一个包含着5公升加压水的辐射器，可像空调一样给仪器降温，使探测器上的仪器设施能够稳定在大约室温的温度范围，以研究磁场，等离子体和高能粒子，并在室温下对太阳风进行成像。
其两个太阳电池翼可以收缩扩展，并装有冷却系统。在每次接近太阳的过程中，当阳光过强时，太阳能电池翼都收缩到防热罩之内，仅有一小部分暴露在强烈阳光下，这部分依靠冷却系统来获得持久的电力供应。冷却系统由热管、散热器和去离子水（冷却液）等组成，热管可把被加热的去离子水导入散热器，起到冷却太阳电池翼的作用。由于去离子水被加压，所以其沸点超过125°C。
“帕克探测器”的太阳能电池翼
“帕克太空探测器”飞近太阳时，其太阳电池翼将收入防热罩的阴影内
“帕克太阳探测器”还具有自我保护功能。它装有多个半个手机大小的传感器，分布在防热罩阴影的边缘。如果任何一个传感器感知到阳光，便会提醒中央电脑，“帕克太阳探测器”随即调整方位，确保传感器及其它仪器的安全。
（5）借力金星逐渐靠近太阳
为“帕克太阳探测器”设计的飞行轨道对其防热也有重要作用，它是借助金星引力逐渐靠近太阳的。
发射后，“帕克太阳探测器”不是直飞太阳而是驶向金星，以便通过金星的引力作用改变探测器的速度和轨道。在约7年的飞行时间里，它将7次飞掠金星，目的是通过引力跳板的作用逐渐探测缩短围绕太阳旋转的轨道半径和速度。
也就是说，该探测器每次通过金星时，都利用金星的引力来改变探测器轨道形状，让飞行路线弯曲，从而使“帕克太阳探测器”轨道逐渐深入到太阳的大气层内，最终在距离太阳表面约600万千米（处于日冕的范围之内）的位置飞行。每次靠近太阳时，“帕克太阳探测器”都会采集太阳风样本，研究日冕，同时对太阳及周边区域进行前所未有的近距离观测。具体时间如下：
1）2018年9月28日，第一次飞掠金星；
2）2019年12月22日，第二次飞掠金星；
3）2020年7月6日，第三次飞掠金星；
4）2021年2月16日，第四次飞掠金星；
5）2021年10月11日，第五次飞掠金星；
6）2023年8月16日，第六次飞掠金星；
7）2024年11月2日，第七次飞掠金星。
每次飞越金星时，“帕克太阳探测器”还会利用金星的引力“刹车”，使它飞的别太快了，以防探测器受到太阳巨大引力的影响，一头栽进太阳大气出不来而被损毁。这与在大多数深空探测任务中，一般是利用行星引力作跳板来获取额外的能量（或速度）正好相反。
“帕克太阳探测器”将7次掠过金星
“帕克太阳探测器”的运行轨道
飞掠金星的另一好处是：虽然金星并非此次探测的主要目标，但天文学家有可能在仪器配备充足的该探测器飞越金星的过程中了解到金星的更多情况。
它将绕太阳运行24圈，即有24次飞至近日点，也就是24次穿过日冕，而且越来越近飞至太阳，对太阳进行近距离深入探测，观测日冕如何升温，与太阳风从何处开始加速，也同时了解太阳与行星、地球的关系。具体时间如下：
1）2018年11月1日，第一次抵达近日点，执行第一次探日任务，届时与太阳光球层的距离约有2480万千米，最快12月可收到第一批“太阳信息”；
2）2019 年3月31日，第二次飞至近日点；
3）2019年8月28日，第三次飞至近日点；
4）2020年1月24日，第四次飞至近日点；
5）2020年6月2日，第五次飞至近日点；
6）2020年9月22日，第六次飞至近日点；
7）2021年1月13日，第七次飞至近日点；
8）2021年4月24日，第八次飞至近日点；
9）2021年8月5日，第九次飞至近日点；
10）2021年11月16日，第十次飞至近日点；
11）2022年2月21日，第十一次飞至近日点；
12）2022年5月28日，第十二次飞至近日点；
13）2022年9月1日，第十三次飞至近日点；
14）2022年12月6日，第十四次飞至近日点；
15）2023年3月13日，第十五次飞至近日点；
16）2023年，6月17日，第十六次飞至近日点；
17）2023年9月23日，第十七次飞至近日点；
18）2023年12月24日，第十八次飞至近日点；
19）2024年3月25日，第十九次次飞至近日点；
20）2024年6月25日，第二十次飞至近日点；
21）2024年9月25日，第二十一次飞至近日点；
22）2024年12月19日，第二十二次飞抵近日点；
23）2025年3月18日，第二十三次飞至近日点；
24）2025年6月14日，第二十四次飞至近日点，执行最后一次探日任务，届时与太阳光球层的距离大约只有600万千米，将完成人类首次“触摸太阳”的梦想。
轨道设计师设计了24个花瓣形轨，道使“帕克太阳探测器”逐渐靠近太阳
“帕克太阳探测器”就是这样逐渐接近太阳的，最终2025年6月以超过每小时72万千米的高速冲入太阳焚毁。
4.还有一些其他的计划
美国的“帕克太阳探测器”和“太阳哨兵”（Solar Senitnels）和欧洲航天局的“太阳轨道器”（Solar obiter），无论从规模、科技含量、技术难度，还是从预期产生的效果来看， 可以堪称太阳探测的“ 三大工程”。
（1）欧洲“太阳轨道器 ”明年升空
2019年发射“太阳轨道器”以欧洲航天局为主研制，也是“人类与日共存”国际空间合作计划最后一个太阳探测器， 与美国的“太阳哨兵”计划一起，旨在研究太阳表面和大气，对发生在太阳系核心的高能过程进行近距离观测。
它携带原位探测仪器有：太阳风等离子体分析器、射电和等离子体波分析器、磁强计、能量粒子探测器、尘埃粒子探测器、中子与γ射线探测器。遥感仪器有可见光成像仪和磁照图仪、极紫外、极紫外成像仪、可见光日冕仪、X射线分光成像望远镜。
“太阳轨道器”示意图
该轨道器将在距太阳约4200万千米的范围内活动，处于一个高度倾斜的轨道上。在此轨道上，“太阳轨道器”将成为首个能直接为太阳两极拍照的探测器。目前，人类对太阳极地的了解也很少。它还将利用其独特的轨道，更好地了解太阳的磁场
美国的“帕克太阳探测器”将在太阳风刚形成并离开日冕时捕捉太阳风，将原始观测结果传回地球；而欧洲的“太阳轨道器”所处的位置让其可以很好地观察太阳的两极，其提供的信息有助科学家洞悉太阳风的结构和行为在不同纬度的变化情况。这两款探测器协同作战，优势互补，有助科学家进一步揭开太阳风的“庐山真面目”。
（2）美国 “太阳哨兵”前途未卜
有关媒体曾报道，美国还在研制 “太阳哨兵”。其任务是提供关于威胁航天员及航天器电子设备的大剂量太阳辐射的重要数据。它是一组航天器，其中“内日球层哨兵”，是在金星与水星轨道内发射4个相同的探测器，就近搜取高能太阳粒子样本；“近地哨兵”（ Near-Earth Sentinel， NlE， 太阳同步轨道卫星）是一个绕地轨道航天器，从大型风暴产生处观测太阳大气层；“远端哨兵”（ Farside Sentinel，FSS， 在IAU的日心轨道）是一个观测太阳距地远一面的航天器。
其中“内日球层哨兵”的每个探测器都配备了相同的科学仪器，靠近太阳运行，主要科学目的是： 什么是太阳风与日球磁场的源？ 快速和慢速太阳风怎样和在哪起源的？ 日球磁场的源是什么？ 太阳风所有尺度的扰动和结构的源是什么？太阳能量粒子的源、加速机制和输运过程是什么？ 太阳能量粒子的空间与时间分布特征是什么？ 日冕物质抛射在内日球是怎样演变的？ 行星际日冕物质抛射的结构与源有什么关系？
“太阳哨兵”星座设想
每个“太阳哨兵”携带的相同， 这些仪器是： 太阳风质子和α粒子探测器、太阳风电子探测器、太阳风成分、电荷状态与太阳风离子速度探测器、超热低能离子成分、超热电子探测器、能量电子和质子探测器、高能离子成分、能量粒子的带电状态、从直流到16兆赫的电场及射电发射、双直流磁强计、探索线圈磁强计、中子谱仪、X射线、γ射线谱仪。
不过，近年来，有关美国“太阳哨兵”的研制进度报道很少，不知是否已经下马。
（3）印度和俄罗斯的计划
印度将于2019年首次发射太阳探测卫星，以探索太阳对地球的影响。这颗太阳探测卫星名为阿迪亚L1，探测的主要目的是解决太阳物理学的一些长期问题。
阿迪亚L1
鉴于2009年年初发射的对日观测卫星“日冕-光子”已经退役，俄罗斯计划在2019年用联盟-2运载火箭发射名为“内太阳探测”新一代太阳观测卫星。它将配备紫外线及高能γ射线高灵敏度测量仪，还将安装特制发动机，以便根据需要调整太阳观测卫星轨道高度。
“日冕-光子”太阳观测卫星
“内太阳探测”将由轨道舱、各种功能保障服务系统和设备、外部隔热防护板和动力系统组成，在飞近太阳时能够对轨迹进行相应的调整，在接近太阳半径30~40倍距离处研究太阳和近太阳环境，主要是太阳黑子现象及其相关效应、日冕、太阳风、太阳磁极和磁场等。其技术难题是必须采用独特的防护手段和隔热防护板，以保证“内太阳探测”不会直接受到太阳庞大热能的伤害，同时还能对太阳表面进行拍摄和研究。因此隔热防护板上还将会有一些“漏洞”，太阳光束仍能穿透到卫星内部，如果不高度重视这个问题，一切设备都有可能会被太阳烧毁。另外，除了隔热防护板外，还需要有专门的滤光器和分隔板，用于减少太阳光能。它们由钨、钼等耐热材料制成，能承受1000℃的高温。
延伸阅读：中国太阳观测和探测前景
我国科学家建议，通过实施“太阳显微”计划、“锁链”计划、“微星”计划、“探天”计划、“载人航天工程”科学计划，来回答太阳活动的微观现象和活动规律的子问题；通过实施“太阳全景”计划、“锁链”计划、“微星”计划、“探天”计划、“载人航天工程”科学计划，来回答太阳活动的宏观现象和活动规律的子问题。
我国将在“十三五”期间发射“先进天基太阳天文台”。它运行于太阳同步轨道，寿命不少于4年。该卫星能同时观测对地球空间环境具有重要影响的太阳上两类最剧烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射；研究耀斑和日冕物质抛射的相互关系和形成规律；观测全日面太阳矢量磁场，研究太阳耀斑爆发和日冕物质抛射与太阳磁场之间的因果关系；观测太阳大气不同层次对太阳爆发的响应，研究太阳爆发能量的传输机制及动力学特征；探测太阳爆发，预报空间天气，为我国空间环境的安全提供保障。
“先进天基太阳天文台”示意图
磁层-电离层-热层是等离子体与中性气体共存、彼此紧密耦合的复杂系统，是太阳剧烈活动引起灾害性空间天气的主要发生区域，对于人类航天活动的安全及导航/通信系统的正常运行有着重要影响，所以对该区域的探测研究蕴涵重大的科学意义并具有重要的应用前景。空间物理的探测已到了多点、多时空尺度的时代，也就是对地球空间的复杂的物理过程进行多颗小卫星的协同观测， 它已成为研究地球外层空间各层之间耦合的重要的探测方法。我国于“十三五”实施的“磁层-电离层-热层耦合小卫星星座探测计划”是国际上首次将磁层-电离层-热层作为一个整体进行联合观测的小卫星星座（4颗卫星）探测计划，它可探测研究磁层、电离层和热层之间的耦合关系，揭示太阳活动影响地球空间环境的机制和规律，促进对日地耦合系统的深入认识，有望于2020年前后完成发射和在轨部署。
“磁层-电离层-热层耦合小卫星星座探测计划”示意图
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