自2018年發射以來,帕克太陽探測器(Parker Solar Probe)不斷刷新著太空探索的紀錄。作為人類經歷過的最接近太陽的探測器,帕克的任務不僅簡單地是近距離觀測太陽,還因其超乎想像的速度成為已知最快的人造物體,這究竟是如何實現的?
帕克太陽探測器於2018年8月12日成功發射,其設計目標是進入太陽的外層日冕,這個任務的關鍵在於它巧妙的重力輔助技術和獨特的運行軌道。透過多次接近金星,帕克探測器逐步減少其軌道的近距離,最終在2024年其最近距離將達到離太陽中心約6.1百萬公里的距離,在那時它的速度可達690,000公里每小時,一瞬間將其變為史上最快的人造物體。
這個任務的主要一個目的,就是要解開太陽如何加熱其日冕並驅動太陽風的謎團。
帕克太陽探測器的設計靈感可以追溯到1958年的一份報告,當時提出了幾個太陽探測任務,包括進入水星軌道內的探測器。然而,這些想法因為高昂的成本而一再被推遲。到了2010年代,這個計劃得到了重新評估,並被納入了較低成本的「帕克太陽探測器 Plus」計劃。
項目科學家尼基·福克斯表示,帕克太陽探測器是「有史以來最具自主性的太空探測器」。
帕克太陽探測器的熱防護系統是其成功的關鍵。它的陽光盾牌能夠承受高達1370攝氏度的溫度,並且在最接近太陽的位置能有效保護其內部儀器。這一設計確保了探測器在面對超高的輻射和熱量時,無法被輻射損壞。此外,探測器的通信系統也需要具備高度的自主性。由於與地球的通信時延為大約八分鐘,探測器必須自行即時調整其方向,保持其在陰影中的位置,以確保其傳輸資料能力。
科學家們希望通過這次任務解答許多關於太陽的基本問題。例如,太陽的熱量是如何被有效地轉移到日冕並加速太陽風的?相應的這些疑問將對地球及整個太陽系的空間天氣產生重要影響。
當帕克太陽探測器於2023年的一個近太陽期間,達到了394,736英里每小時的飛行速度時,這一速度讓它能夠在短短一分鐘內從紐約飛往東京。
為了維持這樣的速度,帕克與太陽的「親密接觸」至關重要。透過每次接近太陽,帕克的重力助推設計讓它能積累越來越快的速度,這個設計的結果就是它能在2024年底以690,000公里每小時的速度飛行,直接挑戰物理的極限。
但這一切的背後,不僅是科技的突破,還有無數科學家和工程師多年的努力成果。帕克探測器的成功啟動,標誌著人類在太陽科學研究上的一個全新篇章。這項任務不僅突破了傳統的太空探索範疇,更是提供了前所未有的實驗機會,幫助科學家更好地理解太陽及其對地球的影響。
隨著探測器計劃在2025年仍將發送新的數據,我們或許即將揭開太陽面紗下那些尚未了解的奧秘。在未來的日子裡,隨著技術的進步,我們甚至有可能與更遠的星體建立更加深入的聯繫。人類在太空探索的道路上,還會有多少未知的可能等待著我們去探索呢?