最靠近太阳的人造卫星“帕克”如何与太阳亲密接触？

帕克太阳探测器将是有史以来最靠近太阳的人造卫星，其最引人注目的里程碑时刻将是“触摸太阳”。

　　北京时间7月31日消息，据国外媒体报道， 2018年8月4日，美国航空航天局（NASA）的帕克太阳探测器（Parker Solar Probe）将开始为期7年的旅程，它的任务是探测太阳的能量，以更好地保护人类和航空器免受其潜在的致命影响。NASA称，这将是有史以来最靠近太阳的人造卫星，其最引人注目的里程碑时刻将是“触摸太阳”。
　　考虑到太阳是一团极为炽热的气体，没有固体表面，那么“触摸太阳”意味着什么呢？
　　在发射之后，帕克探测器将穿过太阳大气层的最外层——日冕，此处的温度高达200万摄氏度。更加奇怪的是，日冕温度其实比光球（photosphere）高300倍，后者是太阳大气最内侧的部分，也是耀斑和黑子形成的地方。造成这一现象的原因依然是个谜，这也是帕克探测器希望解答的问题。随着日冕以带电粒子流的形式——称为太阳风——向太空抛散，这些高温气体也逐渐冷却。
　　由于极端的高温，观测太阳的航天器难以在足够近的距离观测日冕活动的完整图景。装备有特制防护盾的帕克太阳探测器将到达距离太阳光球仅640万公里的位置，进行近距离观测。这一距离比水星和太阳的距离（约为9300万公里）近了14倍。而且，它将是有史以来最靠近太阳的人造物体，本质上将“触摸到太阳”。
　　帕克探测器任务研究科学家埃里克·克里斯蒂安（Eric Christian）说：“帕克将是第一次我们有机会距离太阳足够近，以观察那里正在发生的活动，包括日冕在哪里升温，太阳风在哪里加速等。”
　　帕克探测器的主要科学目标是了解太阳风如何加速，以及日冕极端高温的原因。这些都是很重要的科学和太空探测问题。太阳会周期性地产生耀斑，并伴随着日冕物质抛射事件，此时太阳表面会释放大量物质和电磁辐射进入太空，危险的带电粒子可能会在整个太阳系产生影响。
　　据NASA介绍，帕克探测器使用的是轻量型的隔热罩，厚度为11.4厘米的碳泡沫芯有97%为空气。隔热罩周围是两片过热的碳-碳复合材料。最靠近太阳的一侧喷涂了能反射太阳辐射的材料，使探测器尽可能地保持低温。
　　由于帕克探测器与太阳的距离太近，以至于无法直接拍摄太阳活动，否则将造成探测器损坏。因此，在帕克探测器分析太阳活动的同时，NASA将利用其他太阳探测器拍摄太阳的状态。太阳动力学天文台（Solar Dynamics Observatory）和“太阳和太阳圈探测器”（Solar and Heliospheric Observatory）已经在距离相对较远的位置进行对太阳的常规观测，监控太阳黑子、耀斑和其他活动的情况。在帕克探测器接近太阳的时候，它们也会继续这些工作。
　　帕克探测器对太阳的近距离探测将在发射4个月后开始。首先，它将对金星进行一次快速飞掠。克里斯蒂安表示，由于帕克探测器是设计用来采集带电粒子的，因此不太可能对金星进行观测，而且金星也不具备很强的磁场。在这次飞掠之后，帕克探测器与太阳的距离将缩短到2700万公里，并自动采集观测数据，于第二年将结果缓慢发送回地球。
　　为什么会出现延迟？原因在于太阳是非常强大的无线电波来源，会干扰帕克探测器的通讯。尽管探测器很靠近太阳（从地球的角度看），但NASA会避免与其联系，以确保指令不会发生混乱。事实上，NASA已经习惯了这种操作，比如在火星非常靠近太阳时（从地球的角度看），他们就暂停了与火星表面上几台探测车的通讯。
　　克里斯蒂安表示，他已经迫不及待地想要看帕克探测器带来的最新太阳观测结果。相比地面的天气预报，对太阳活动的预报“要落后得太多……我们无法预报太阳何时会产生这些风暴，”克里斯蒂安说道。随着数据的增多，科学家或许有朝一日能像了解地球天气变化一样了解“太阳气象”。（任天）

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