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迄今最近的一次!帕克以每秒200公裏,成功穿越太陽外層大氣

2025-01-11科技

美國帕克太陽探測器在去年12月24日近距離掠過太陽,從太陽大氣最外層的日冕層中穿過,並成功經受住了太陽的高溫炙烤。在隔熱罩的保護下,科研儀器正常工作,於今年1月初成功向地球傳回太陽日冕層等方面的科學數據。

去年12月24日,是帕克探測器第22次接近太陽,也是其自2018年發射以來,距離太陽最近的一次。當時探測器距離太陽表面僅有610萬公裏,科學家推測探測器直面太陽放射線的熱保護罩可能承受了980度的高溫。

太陽日冕層的溫度達到了上百萬攝氏度。盡管探測器在接近太陽時需要穿越日冕層,但日冕層的物質密度極低,能夠傳遞給探測器的熱量很有限,增溫效果遠沒有太陽放射線大。

為了保護儀器裝置,避免因高溫而損壞,帕克探測器配備了11.4厘米厚、白色的碳復合保護罩,它最高可承受1400攝氏度的高溫,能夠反射大部份太陽放射線。此外,探測器還配備了多個夜冷散熱器,用來冷卻太陽能電池和儀器裝置。

太陽的直徑大約139萬公裏,600多萬公裏已經算是非常接近太陽了。從比例上來看,比月球與地球的距離還近的多。

在如此近的距離下,帕克探測器的瞬時速度達到了200公裏每秒,這速度大約是光速的1500分之一。如此快的速度,從地球去往月球僅需要半小時。

帕克探測器在圍繞太陽運轉的過程中,采用了大橢圓軌域,近日點離太陽表面很近,遠日點會越過金星軌域。預計下一次接近太陽是在今年3月22日,與太陽表面的距離基本還會保持在600多萬公裏。

之所以采用這種離心率很大的軌域,是為了利用金星的重力進行軌域調整,輔助完成探測太陽的復雜任務。

太陽可分為內部結構和大氣結構兩部份,其中大氣結構從內到外分別是光球層、色球層和日冕層。

奇特的是太陽大氣層的溫度分布是反直覺的,離太陽核心越遠溫度反而越高,靠近核心的光球層溫度約6000攝氏度,中間的色球層溫度為幾千到幾萬攝氏度,最外面的日冕層溫度達到了100~200萬攝氏度。目前對日冕層高溫的形成原因,科學家們也還沒有完全弄清楚。

帕克探測器作為人類發射的最為接近太陽的航天器,其目標就是與太陽共舞,透過不斷穿越太陽日冕層,來探尋太陽風的起源,解開日冕層高溫之謎,研究太陽磁能釋放機理,從而讓人類對太陽的周期性活動有更為深入的理解,能更好地預測太陽未來的變化。