美国帕克探测器即将着陆太阳 意义堪比人类登月

太阳对人类太过于司空见惯，我们每天都能够沐浴在太阳光的温暖之中。然而在科学家眼中，太阳是一个极其陌生的天体。为了真正认识太阳，NASA斥资14亿美元，于昨日成功发射了一颗太阳探测器——帕克太阳探测器 （Parker Solar Probe，PSP）。PSP将以史无前例的超近距离飞抵太阳大气层，这将是诞生300万年的人类与太阳最亲密的一次接触！对此，外媒评价称这将是一次不亚于人类登月的重磅太空奇迹…

触摸太阳的过程是迄今最为复杂的航天任务之一，PSP需要攻克的第一重难关便是地球引力。为了顺利将PSP送上距地1.5亿公里的太阳，NASA选择了Delta 4重型火箭（Delta 4 Heavy）来搭载PSP，该火箭是地球上仅次于SpaceX猎鹰重型的第二大运载火箭。

地球以每小时107000公里（66500英里）的速度绕太阳旋转，这意味着任何从地球上发射的物体都具有如此高的初速度。然而，为了让PSP顺利“着陆”太阳，PSP必须在飞行途中把速度降低85000公里/小时（53000英里）。

Delta 4 重型火箭中包含三级推进器，当一级燃料耗尽后下一级火箭随即开启，这将帮助PSP逐步进入太阳表面附近。不过，单靠这三级推进器的推力还是远远不够的，此时，火箭会在未来6年里反复飞掠金星7次，借助金星的引力从而改变轨道并获取更多加速度，最终“触碰”太阳。这样一来不仅节省了燃料，更增加了科学仪器的负载能力。

PSP探测器上携带的观测仪器包括：

1）“太阳风电子、阿尔法粒子与质子调查”（SWEAP），用于太阳风内电子、质子和氦离子的计数和特性测定。

2）“太阳风宽视场成像仪”（WISPR），用于对太阳日冕、太阳风和探测器周围激波进行三维成像。

3）“电磁场调查”（FIELDS），将对穿越太阳大气等离子体的电场和磁场、无线电辐射及激波进行直接测量，并充当一个巨型宇宙尘埃探测器。

4）“太阳综合科学调查-高能粒子仪器”（ISIS-EPI），由两台仪器组成，将监测太阳大气中被加速到高能状态的电子、质子和离子。

5）“太阳探测器+日球层起源”（HeliOSSP）。

据NASA项目研究人员分析，PSP在环日飞行首圈（2018年11月）距离太阳约2500万公里（1540万英里），而到了第21次绕日飞行时（2024年12月）将进入太阳表面640万公里的地方，相对太阳以每小时692000公里（430000英里）的速度高速飞行，相当于1分钟从北京飞到纽约。此时，PSP将成为宇宙中运行最快的人造天体，

在长达7年的“触碰”太阳过程中，PSP必须承受比地球强大3000倍的太阳辐射，同时经历太阳日冕层外围1371℃（2500℉）的炙热灼烧，这样的温度已足以使钢铁液化。为了克服这一最大障碍，NASA给PSP穿上了一层厚达11.5厘米的“衣服”，这种特殊的碳复合材料外套加上水冷却系统可以保证机体设备处在29℃的工作环境中而不损坏。

遗憾的是，PSP最终并不会返回地球，而是随着燃料枯竭最终陨落在太阳表面。不过，PSP外面的隔热罩并不会随之化为灰烬，而是继续围绕太阳飞行数百万年。此外，PSP还必须应对可能扰乱通讯电子设备的高能带电粒子风暴。

此次PSP最重要的使命是揭开困扰人类数十年的太阳疑问：为什么会有太阳风？以及日冕层为何能够超过太阳内部温度，被加热到数百万摄氏度？这两个问题都是探索毁灭性太阳风暴的关键因素。而太阳风暴可以击垮电网、损坏卫星运行，破坏电子设备，造成数万亿美元的损失，与我们每个人息息相关。

美国霍普金斯大学应用物理实验室的太阳物理学家尼古拉·福克斯曾在2017年美国国家航空航天局的一次简报会上表示，“这（以上两个疑问）违反了自然法则，就像水往高处流一样不可思议。直到你真的触摸到太阳，才能回答这些问题。”

这一次跟着帕克探测器一起“触碰”太阳的，还有1137202个普通民众的名字。今年年初，NASA 在帕克太阳探测器上放置了一枚记忆卡，并公开邀请民众在上面在线填写自己的名字。 可以预见，帕克太阳探测器将是人类航空史上又一大里程碑式的事件，对人类发现、探索太空有着重要的启蒙意义。相信帕克探测器将带着110多万个地球人名字开启一段探索新篇章！

文/朱张航宇