自2018年发射以来,帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)不断刷新著太空探索的纪录。作为人类经历过的最接近太阳的探测器,帕克的任务不仅简单地是近距离观测太阳,还因其超乎想像的速度成为已知最快的人造物体,这究竟是如何实现的?
帕克太阳探测器于2018年8月12日成功发射,其设计目标是进入太阳的外层日冕,这个任务的关键在于它巧妙的重力辅助技术和独特的运行轨道。透过多次接近金星,帕克探测器逐步减少其轨道的近距离,最终在2024年其最近距离将达到离太阳中心约6.1百万公里的距离,在那时它的速度可达690,000公里每小时,一瞬间将其变为史上最快的人造物体。
这个任务的主要一个目的,就是要解开太阳如何加热其日冕并驱动太阳风的谜团。
帕克太阳探测器的设计灵感可以追溯到1958年的一份报告,当时提出了几个太阳探测任务,包括进入水星轨道内的探测器。然而,这些想法因为高昂的成本而一再被推迟。到了2010年代,这个计划得到了重新评估,并被纳入了较低成本的「帕克太阳探测器 Plus」计划。
项目科学家尼基·福克斯表示,帕克太阳探测器是「有史以来最具自主性的太空探测器」。
帕克太阳探测器的热防护系统是其成功的关键。它的阳光盾牌能够承受高达1370摄氏度的温度,并且在最接近太阳的位置能有效保护其内部仪器。这一设计确保了探测器在面对超高的辐射和热量时,无法被辐射损坏。此外,探测器的通信系统也需要具备高度的自主性。由于与地球的通信时延为大约八分钟,探测器必须自行即时调整其方向,保持其在阴影中的位置,以确保其传输资料能力。
科学家们希望通过这次任务解答许多关于太阳的基本问题。例如,太阳的热量是如何被有效地转移到日冕并加速太阳风的?相应的这些疑问将对地球及整个太阳系的空间天气产生重要影响。
当帕克太阳探测器于2023年的一个近太阳期间,达到了394,736英里每小时的飞行速度时,这一速度让它能够在短短一分钟内从纽约飞往东京。
为了维持这样的速度,帕克与太阳的「亲密接触」至关重要。透过每次接近太阳,帕克的重力助推设计让它能积累越来越快的速度,这个设计的结果就是它能在2024年底以690,000公里每小时的速度飞行,直接挑战物理的极限。
但这一切的背后,不仅是科技的突破,还有无数科学家和工程师多年的努力成果。帕克探测器的成功启动,标志着人类在太阳科学研究上的一个全新篇章。这项任务不仅突破了传统的太空探索范畴,更是提供了前所未有的实验机会,帮助科学家更好地理解太阳及其对地球的影响。
随着探测器计划在2025年仍将发送新的数据,我们或许即将揭开太阳面纱下那些尚未了解的奥秘。在未来的日子里,随着技术的进步,我们甚至有可能与更远的星体建立更加深入的联系。人类在太空探索的道路上,还会有多少未知的可能等待着我们去探索呢?