「封面」｜帕克太阳探测器从2018年8月12日发射到2024年9月30日到达的第21个近日点的路径和与太阳的距离。(图片来源: NASA/JHU/APL)

本篇预计阅读时长 6min，难度 🌟

大家好，我是科学羊！

2024年9月30日，一场非凡的壮举再度上演。帕克太阳探测器到达了它的第21个近日点，这是有史以来人类制造的航天器离太阳最近的一次。

这一壮举不仅标志着航天科技的飞跃，更为我们揭开了太阳奥秘的关键一页。

自2018年8月12日发射以来，帕克太阳探测器一路披荆斩棘，穿越极端的太空环境，正在为科学家们回答关于太阳、日冕以及空间天气现象的基本问题。

帕克太阳探测器的任务不仅在科学层面意义深远，在技术上更是屡破记录。

到任务结束时，它将创造多个“第一”：成为历史上最接近太阳的航天器，以及速度最快的航天器。

此次近日点距离太阳表面仅为787万公里，换句话说，它比任何人造物体都更靠近太阳。

这不仅需要极其精密的轨道计算和操控技术，更依赖其出色的防护设计。

帕克太阳探测器的成就背后，离不开其尖端的隔热技术。

在如此接近太阳的距离下，温度高达1400摄氏度，如果没有足够的防护，探测器的设备早已在瞬间融化。

为了解决这个问题，帕克配备了最先进的隔热板。

这块隔热板的顶层采用了一层白色的氧化铝涂层，能够有效反射太阳的热辐射，确保探测器内部关键设备不受太阳炙热的直接影响。如果隔热板出现失效，整个探测器将在短短几秒内彻底瘫痪。

热测试中的航天器

从帕克的视角来看，太阳的视觉效果比我们从地球上看到的大得多。

通常在地球上，太阳在天空中的直径大约只有半度，但当帕克到达近日点时，太阳的直径将看起来是地球上看到的28倍，视觉角度面积则扩大了750倍以上。这种场景，堪称是前所未见的壮观。

帕克太阳探测器的另一个重要使命，是深入研究太阳风的特性。

自发射以来，帕克已经观测到了许多从未有过的现象。

例如，帕克首次发现，太阳风的磁场在某些时候会表现出奇特的弯曲，当这些粒子从太阳表面离开时，磁场似乎会以一种未被充分解释的方式发生转折。

更令人兴奋的是，帕克在日冕中穿梭时，还首次穿越了所谓的“日冕飘带”结构。

过去，这些日冕飘带只能在日全食期间从远处观察到，但帕克让我们第一次得以从内部近距离一窥这些结构的奥秘。通过这些飘带的飞行轨迹，科学家们能够更好地理解太阳的磁场是如何影响周围环境的。

帕克太阳探测器不仅在太阳附近进行探索，还多次与金星进行“亲密接触”。这些接触并不仅仅是飞越，而是利用金星的引力来改变帕克的轨道。

每一次引力助推都帮助探测器调整轨道，使它能够更接近太阳。在即将到来的2024年11月6日，帕克将与金星进行第七次也是最后一次引力助推，届时它将以仅317公里的距离飞越金星。

这一飞越将帮助帕克失去一些动能，使它能更深地“俯冲”向太阳，创造它有史以来最接近太阳的记录。

当帕克太阳探测器第四次飞越金星时，它的 WISPR 仪器捕捉到了这些图像，并将其串成动画，显示了金星的夜面。透过暂时薄薄的云层的黑暗特征确实对应着金星表面。(图片来源: NASA/APL/NRL)

帕克的任务不仅限于研究太阳，它还对金星的表面进行了革命性的观测。

通过探测器上的WISPR仪器，帕克捕捉到了金星夜面的图像，显示出其厚重的云层暂时分离，短暂露出了下方的表面。

这是人类首次通过航天器清晰观察到金星表面。甚至，这些图像还与麦哲伦号轨道飞行器之前绘制的红外地图完美匹配，为我们提供了全新的视角来理解这个地球的“邻居”。

帕克太阳探测器不仅在靠近太阳上不断突破纪录，它的飞行速度也令人瞠目结舌。

到目前为止，帕克已经达到了每秒176公里的速度（约每秒109英里），这是人类历史上最快的航天器速度。随着帕克一次次靠近太阳，这一速度仍将不断刷新。

在2024年12月24日，帕克将创造新的记录——以192公里每秒的速度飞行，并将距离太阳表面缩短至690万公里。届时，它将成为史上速度最快且最接近太阳的航天器。

尽管帕克太阳探测器已经取得了前所未有的成就，但它的终点也在不远的未来。

科学家们预计，在完成24到25次轨道运行后，帕克将最终屈服于太阳的强大热量。

太阳日冕的炽热温度将最终使探测器瘫痪。在它的最后旅程中，帕克将继续为我们提供宝贵的科学数据，帮助人类更好地理解这颗恒星的神秘。

这些研究不仅对科学探索至关重要，更与我们的日常生活息息相关。太阳风、日冕物质抛射等现象都可能影响地球的空间天气，从而干扰通讯、导航卫星，甚至威胁地球电网。通过帕克的深入探测，科学家们希望能够预测这些现象的发生，从而减轻其对地球的影响。

总结：

帕克太阳探测器的伟大之处不仅仅在于它的技术成就，更在于它代表着人类不懈探索宇宙的精神。从发射到接近太阳，再到揭示太阳风的奥秘，它每一步都在推动着科学的前沿。

最终，当帕克完成它的使命时，它所留下的数据和发现将继续启发未来的科学家们。帕克太阳探测器以其“勇者之旅”，将为未来的宇宙探索铺平道路，激励我们进一步探寻宇宙的奥秘。

人类的科学征程不会停止，而帕克太阳探测器的壮举，将永远铭刻在我们探索太空的历史中。