太空工程师探测器

默念:芝麻家门

生活中，人们对温度的感知程度，相比其他湿度等物理量，要明显得多。零下20 的冬天，寒风刺骨，这是对低温度的认知，而在电视画面中，我们看到炼钢炉火红的钢水，温度达到了1500 ，这是对高温的认知。

尽情地发挥你的想象力，在你的认知中，带给我们无尽光和热的太阳，其温度到底有多高呢？

地球离太阳的距离很远很远，有亿公里，而在地球上，所获得的太阳辐射能量，仅仅只有太阳总辐射能量的22亿分之一。

太阳光穿过层层阻碍，照射到地球表面，让地球处于50 以下的适宜温度，也因此孕育了地球上的一切生命。

可以想象，太阳光穿透如此远的距离，这么多阻隔，辐射到地球，还能够让地球维持一个比较高的温度，特别是处于夏季的半球和赤道地区，地球表面的温度接近50 。

因此，如果来到太阳表面，那温度确实是我们无法想象的。

在了解太阳温度前，先要了解下太阳的结构。

太阳由核反应区，辐射区，对流区，太阳大气层组成。

太阳的内核是核反应区，内核温度很高，每一秒都有6亿吨物质释放能量，其最高温度达到了2000万摄氏度。

内核以外，很大体积是辐射区，辐射区和对流区温度开始有所衰减，不过温度也有约700万摄氏度到200万摄氏度之间。

太阳大气层由内向外分别是温度极小区，色球层，过渡区，日冕层，太阳圈，温度从150万摄氏度到5500摄氏度之间。

美国科学家尤金·帕克有个新奇的想法，是否可以采用探测器。

这一想法，听起来是那么的不可思议，毕竟太阳的温度那么高，任何东西靠近它，都会有直接融化的可能。

不过，帕克可不是一个空想家，有了这个目标，帕克开始着手研究太阳特性和规律，1958年，首次预测到了太阳风的存在，随着研究的不断深入，陆续揭开了关于太阳的无数秘密。

事实上，已经有很多探测器到访过木星、土星等星球，有了这些科研基础，让帕克更加坚定了信心，想要研发出一款探测器，到太阳表面去一探究竟。

2018年，这个时候，科学家帕克已经90岁高龄了，不过他研究太阳探测器的步伐从未停止。

在这一年，他宣布太阳探测器设计和制造已经完成，并且已经具备了发射条件。

8月11日，在帕克教授的见证下，以他自己名字命名的帕克探测器升空，在万众瞩目之下，开始了它的近日旅行。

但是，尽管帕克探测器已经发射升空，人们对这个探测器还是有一连串的问号。它在其追日过程中，怎样才能够保护自己不被太阳日冕区那近百万摄氏度高温烧坏，帕克探测器与太阳接触的最近距离有多少，到底需要多久才能到达目的地？

太阳本身就是一个巨大气体组成的气团，并不像其他星球一样，有一个坚硬的外壳，帕克号探测器是无法真正实现“登陆”，最终，探测器会到达距离600万公里的日冕区，在这里与太阳深情对视，这个位置是距离太阳表面约9个半太阳半径的上方，这也是人类首次如此近距离看到太阳。

虽然不能与太阳更为亲密的接触，但是，帕克探测器算是进入了太阳大气的深层领地了，人类与太阳之间的距离又更近了一步。

举个更形象例子，冬天取暖的篝火，你在距离1米的地方已经很热了，而帕克探测器相当于在距离篝火4厘米的距离，类比到太阳系，帕克探测器已经是目前能够到达太阳最近的物体了，而离太阳最近的星球、水星，都相当于有40厘米的距离。

在完成探测任务的时候，帕克探测器停留在日冕区的近圆轨道，而日冕区温度高达百万摄氏度，帕克探测器也要抵挡百万摄氏度的温度吗？

而目前地球上，还没有发现有能够耐百万摄氏度的材料，不过事实是，百万摄氏度这个数字只是日冕物质运动的动力学描述，也只是意味着其中的粒子热运动速度极高而已。

如果在日冕的低密度环境下，就算是手持温度计，前去测量温度，最终得到的，可能也不是什么太可怕的读数。

根据计算得到，帕克探测器到达的最终目的地，其辐射强度是地球的520倍，折算下来，其温度达到了1400 左右，这个温度已经超过了地球上95%以上的材料熔点。

进了日冕区，探测器主要是受到了辐射热，要阻隔辐射热，也并不是没有办法，可以使用低导热系数陶瓷基复合材料，来达到隔热的效果。

1400 的情况下，没有哪一种金属材料能够做到，在这么高的温度下不融化。

因此，在探测器最前端，装置碳纤维复合材料隔热罩，一个厘米厚的隔热罩，能够阻挡大多数辐射热，通过这样的处理，在探测器阴影下，温度仅有30多摄氏度，正好满足了探测器设备工作最佳温度。

我们知道，航天探测器使用的能量，一般都是来自太阳能，并通过蓄电池储存能量，而帕克探测器也遇到一个棘手的问题，如果打开太阳能光伏板，光伏板不能抵抗1500 的日冕区环境温度，但是如果不打开光伏板探测器，那就意味着有没有能量。

在研发过程中，帕克探测器工程师尝试了很多种手段，最终找到了解决问题的办法。

如今，帕克探测器已经在太空中遨游了2年多时间了，尽管它目前还没有达到目的地，不过还是有了很多新发现。

1.无尘区域，科学家此前一直认为人类之所以能够看到太阳，是因为天空中充满了尘埃，帕克探测器告诉我们，太阳周围有一个无尘区域；

2.太阳风的新特点，太阳风是帕克教授首次发现，帕克探测器观测到太阳扩散出来的磁力线，以回旋的方式运动，几秒钟就有180度；

3.太阳风加速，此前科学家一直认为：太阳赤道附近太阳风为450公里每秒，属于低速运动，而帕克探测器发现，在极地附近有高度太阳风，最高能到达900公里每秒；

4. 太阳外面的大气层，从里向外分为光球，色球，过渡区，以及日冕。

帕克探测器正在按照既定规划往前走，接下来的时间，让我们拭目以待，期待它能够带给人们更多新发现，解开人们心中一个又一个谜团。

打破眼睛珠，扪也扪不住