08.13 史上最靠近太陽的航天器 “帕克”,離太陽到底有多近?

今年夏天,美國宇航局的“帕克”太陽探測器正式開啟人類歷史上首次穿越日冕“觸摸”太陽的逐日之旅,這也將成為迄今最“熱”的太空探測任務,比之前的任何任務都要更加深入太陽大氣層。

史上最靠近太陽的航天器 “帕克”,離太陽到底有多近?

觸日有多近?

美國航天局說,“帕克”將在未來7年內環繞太陽飛行24圈,並在金星引力的幫助下調整軌道逐漸逼近太陽,最終抵達距離太陽表面約610萬千米的地方,成為有史以來最靠近太陽的航天器。人類此前距離太陽最近的一次飛行任務由德美兩國研製的“太陽神2號”探測器於1976年完成,當時距離太陽表面約4300萬千米。

史上最靠近太陽的航天器 “帕克”,離太陽到底有多近?

“帕克”飛至距太陽表面約610萬千米的最近點,這個距離意味著只有不到10個太陽半徑的距離。這也意味著探測器進入了日冕層內。日冕是太陽大氣的最外層,在這裡,帶電粒子被加速到超音速並飛離太陽,形成了可能危害地球的太陽風。構成太陽風的帶電粒子與太陽表面之間相隔一段距離,這一間距的上層邊界被稱為“阿爾芬點”。“阿爾芬點”距太陽表面數十個太陽半徑,此前尚未有航天器能直接觀測“阿爾芬點”之下的情況。“帕克”項目科學家、美國亞利桑那大學助理教授克里斯托弗·克萊因在一份聲明中說:“如果‘帕克’進入了‘阿爾芬點’之下,我們就可以說它進入太陽大氣層並‘觸摸’到太陽了。”

這麼近,如何不被融化呢?

太陽的溫度有多高?太陽表面溫度約6000攝氏度,而位於太陽大氣最外層的日冕可達上百萬攝氏度,當然是難以想象的熱。那麼,“帕克”如何耐受得住烈焰炎炎而不被融化呢?美國航天局說,儘管日冕溫度高得驚人,但因為物質密度低,可導熱粒子稀少,對航天器的影響實際上並沒有想象中那麼大,這就好像手在熱烤箱裡能比在熱水裡堅持更長時間。

史上最靠近太陽的航天器 “帕克”,離太陽到底有多近?

類似地,與太陽的可見表面相比,日冕的密度較小,因此航天器與較少的熱顆粒相互作用並且不會接收到太多的熱量。按照他們的計算,“帕克”進入日冕後,面向太陽的那一面將僅被加熱到約1400攝氏度,儘管這個溫度也足以讓鐵熔化。

更重要的是,“帕克”面向太陽的一面裝有厚約11.4釐米的防熱罩,由輕質碳複合泡沫製成,表面塗有白色陶瓷塗料,可反射儘可能多的陽光,使探測器內部的工作環境可維持在30攝氏度左右。

據悉,帕克太陽能探測器只有汽車大小,但是卻耗資15億美元。回答“為什麼日珥的溫度會比太陽表面溫度高?”將是帕克太陽能探測器執行的重要的任務之一。


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