2018年8月11日，NASA“帕克號”太陽探測器由於最後一分鐘的氦氣壓力問題而不得不取消，推遲到本週日8月12日美國東部時間凌晨3時31分發射升空，好在今天下午最新消息已經到達了國內，德爾塔IV型火箭發射成功，“帕克號”太陽探測器將開始七年的漫長旅途，目標是到達太陽的日冕層。這將是距離太陽最近的探測器，也是人類探測器首次抵達太陽的大氣層。
美國宇航局派克太陽能探測器的重量為680公斤，體積比緊湊型轎車略微小一點，但在未來幾年，它將會以每小時690,000公里的速度穿過太陽的邊緣。到達那裡絕非一件容易的事，而一位中國人在這次偉大的發射中起到了關鍵的作用。
約翰霍普金斯大學研究員郭延平博士繪製了一張太空探測器到達太陽的心臟地帶的路徑圖，試圖讓大眾能夠明白其中過程的複雜。太陽是迄今為止太陽系中最大的星球，其引力場如此強大，以至於它將所有行星束縛在一起。任何東西很容易被太陽的引力所吸引是基本常識，對嗎？所以郭延平博士稱“帕克號”探索太陽是太空探索中最具挑戰性的任務。
地球繞太陽運行的速度非常快，每秒30公里。想象一下在旋轉木馬上，圍繞中心軸快速旋轉，保持原位或向外傾斜要比向中心傾斜容易地多，約翰內斯·開普勒和艾薩克·牛頓在17世紀描述的那些相同的物理定律同樣適用於太空運動。
讓我們繼續我們的旋轉木馬。太陽的引力就是中心軸，吸引你靠近。它與你的速度相互作用，將你鎖定在軌道上。要到達旋轉木馬或太陽系的內部 ，你必須降低你的速度，以便從中心軸的引力中脫身。
對於派克太陽能探測器來說，它會採用世界上最強大的火箭之一，由聯合發射聯盟（United Launch Alliance）建造的Delta IV重型火箭進行發射。它將會產生超過350噸的力量把探測器送上太空。任何離開地球的物體通常都會共享行星的軌道，但Delta IV火箭將以相反的方向發射探測器。這一操作將使探測器減速。不過地球的引力仍然非常強大，探測器還會繼續在它周圍運行一段時間。這種操作類似於“對快速行駛的汽車施加制動，這會降低航天器的軌道速度，但不會改變其移動方向。
這是事情真正變得有趣的地方。即使剎車制動也不會使太陽探測器足夠接近太陽。我們需要其他行星來幫助帕克號探測器完成最終使命。
2007年大多數人認為只有藉助木星重力輔助才能夠探測太陽，木星是一個巨大的行星，它的移動速度比地球快得多——接近每秒784公里。太空探測器可以飛入木星的重力場，並被拉向前，捕捉到其中的一些速度，最後接近太陽，你可以想象一個超人把你扔進旋轉木馬的中心。
然而這個早期計劃需要為探測器配備核能，因為太陽能電池板需要收集到遠至木星的能量，所以它的成本太大了。美國宇航局不想花這筆錢，也不想浪費它稀缺的鈈供應。於是約翰霍普金斯大學研究員郭延平博士想到了一個新方案，那就是用金星來實現探測目標。探測器不用跟在木星後面來獲得速度，而是會從金星前面經過，當它被向後拉的時候速度會減慢。金星比木星小，它也不會用到太多的能量。把探測速度減慢到足以接近太陽需要探測器從金星前面飛過7次，這是一個創紀錄的數字。
郭延平博士的方案不需要探測器在深空金星額外的操作，一切都是重力輔助完成的。負責新視野的行星學家，麻省理工學院教授理查德賓策爾高度評價了郭延平博士的方案：這是一條非常精細的路徑——太近了，行星會把你拉進去。你正在用穿針引線的方式獲得來自金星的恰當的引力。
每次探測器在經過金星周圍減速時，太陽的引力會使它靠近一點。正如開普勒所解釋的那樣，航天器越接近它所圍繞運行的星球，相對於那個星球它運行的速度越快。航天器在太陽周圍穿過相同的角距離，但隨著它越來越近，穿過的實際空間會縮小。
探測器所在的最近的軌道距離太陽不到644萬公里，預測速度將會達到每小時690,000公里。這將打破之前NASA航天器環繞太陽運行的速度記錄。太陽神2號, 目前的記錄保持者，1976年圍繞太陽運行時曾達到了每小時252,792公里。創造了人類實現的最大速度記錄。
約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的安迪·德里斯曼說：今天的發射是六十年科學研究和數百萬小時努力的結果。 “觸摸太陽”的大膽任務將幫助科學家解開太陽系中的最大的秘密。而這項偉大的創舉凝結了多少科學家的心血和智慧，其中更有一位中國人的名字需要牢記。
“帕克號”七年之約，等待你的好消息！
閱讀更多 茶馬星球視野 的文章
