「無畏」沖向太陽,帕克如何「掠日飛行」?
「無畏」 沖向太陽,帕克如何 「掠日飛行」?太陽,這顆太陽系的中心恆星,散發着巨大的能量和光芒,一直以來都是人類探索的重要目標。帕克太陽探測器的出現,讓人類首次有機會近距離 「觸摸」 太陽,開啟了太陽探測的新紀元。
藉助強大火箭發射
帕克太陽探測器使用當前世界上推力最大火箭之一 「德爾塔4」 發射。由於接近太陽需要巨大的能量,其所用發射能量是前往火星的 55 倍,比前往位於太陽系邊緣的冥王星也多出一倍。這使得帕克探測器能夠獲得足夠的初始速度,踏上沖向太陽的征程。[1]
利用金星引力變軌
要接近太陽,還必須藉助行星的引力踩 「剎車」 減速。帕克探測器選擇了金星作為 「引力跳板」,它將 7 次近距離飛掠金星,利用其引力調整軌道並降低速度,從而逐漸靠近太陽。通過這種方式,帕克探測器能夠在節省燃料的情況下,實現軌道的精確調整,最終抵達距離太陽表面極近的位置。[2]
耐受高溫技術保障
太陽表面溫度約 6000 攝氏度,而日冕層更是可達上百萬攝氏度。帕克探測器進入日冕後,面向太陽的那一面將僅被加熱到約 1400 攝氏度。這得益於其先進的防熱技術,探測器面向太陽的一面裝有厚約 11.4 厘米的防熱罩,由輕質碳複合泡沫製成,表面塗有白色陶瓷塗料,可反射儘可能多的陽光,使探測器內部的工作環境可維持在 30 攝氏度左右。此外,「法拉第杯」 使用鉬合金製成,其熔點高達 2349 攝氏度,而為它產生電場的芯片由鎢製成,熔點高達 3422 攝氏度。這些耐高溫的材料和設計,確保了帕克探測器在接近太陽時能夠正常工作,不被高溫損壞。
高速飛行與數據採集
在最接近太陽時,帕克探測器一小時就能飛 70 萬千米,打破人造物體的飛行速度紀錄。在高速飛行的過程中,帕克探測器攜帶的各種科學儀器持續收集太陽風、磁場等關鍵數據。例如,在 2022 年 9 月,一次有記錄以來速度最快、能量最強的太陽爆發中,帕克探測器經受住了考驗,並在幾天後向地球傳回 「一切順利」 的信號,為科學家研究太陽活動提供了寶貴的數據。這些數據將有助於人類更好地理解太陽的奧秘,以及太陽活動對地球和整個太陽系的影響。
參考文獻
- 移至 ↑ 「帕克」 升空:人類首個 「觸日」 之旅三大看點,科普中國,2018-08 -13
- 移至 ↑ 三度掠日 「帕克號」 探測器進一步接近太陽,央視網,2019-09-04