经过六年的准备，帕克太阳探测器实现了一个历史性的里程碑："触摸"太阳，揭开了太阳大气层的神秘面纱，并揭示了太阳风和高能粒子的起源。 图片来源：约翰-霍普金斯大学/APL/史蒂夫-格里本
美国国家航空航天局（NASA）的操作团队已经确认，帕克太阳探测器"触摸"太阳的任务在创纪录的最接近太阳表面的过程中幸存下来，于2024年12月24日实现了一个历史性的里程碑。
探测器在距离太阳表面仅 380 万英里的地方飞行，以每小时 43 万英里的惊人速度打破了之前的记录，比历史上任何人造物体的速度都要快。 12 月 26 日收到的信标信号证实，飞船在炽热的旅程中毫发无损，继续按照预期运行。
这次开创性的飞越只是计划中的首次飞越。 通过如此接近太阳，帕克太阳探测器可以收集到前所未有的数据，有望重塑我们对恒星及其对太阳系影响的认识。
"如此接近太阳的飞行是人类首次执行恒星任务的历史性时刻"。
美国宇航局科学任务局副局长尼基-福克斯（Nicky Fox）
飞近太阳是人类首次执行恒星任务的历史性时刻，"美国国家航空航天局（NASA）华盛顿总部科学任务局负责人尼基-福克斯（Nicky Fox）说。"通过近距离研究太阳，我们可以更好地了解它对整个太阳系的影响，包括对我们在地球和太空中日常使用的技术的影响，还可以了解整个宇宙中恒星的运行情况，帮助我们寻找地球以外的宜居世界。"
为了这一刻，帕克太阳探测器花了六年时间做准备。 帕克太阳探测器于2018年发射升空，它曾七次飞越金星，在引力作用下不断靠近太阳。 随着2024年11月6日最后一次飞越金星，航天器到达了最佳轨道。 这个椭圆形的轨道使航天器每三个月与太阳保持理想的距离--足够近，可以研究太阳的神秘过程，但又不会太近，以免被太阳的热量和破坏性辐射所淹没。 在其主要任务的剩余时间里，该航天器将保持在这一轨道上。
约翰-霍普金斯大学应用物理实验室（APL）的帕克太阳探测器项目科学家努尔-拉瓦菲（Nour Rawafi）说："帕克太阳探测器正在勇敢地挑战太空中最极端的环境之一，并且超出了所有预期。这项任务开创了太空探索的新黄金时代，使我们比以往任何时候都更接近揭开太阳最深邃、最持久的奥秘。"
在接近太阳时，航天器依靠一个碳泡沫防护罩来保护自己免受太阳高层大气中称为日冕的极端高温的影响，日冕的温度可超过 100 万华氏度。 防护罩的设计温度高达 2600 华氏度--足以融化钢铁--同时还能将防护罩后面的仪器遮挡在舒适的室温下。 在高温但低密度的日冕中，航天器的防护罩预计会升温到 1800 华氏度。
该航天器创纪录地接近了 380 万英里，这听起来似乎很远，但在宇宙尺度上，这是令人难以置信的近距离。 如果将太阳系缩小，太阳和地球之间的距离相当于一个足球场的长度，那么帕克太阳探测器距离端区仅有四码之遥--近到足以穿过被称为日冕的太阳微弱外层大气。 图片来源：NASA/APL
帕克太阳探测器任务系统工程师约翰-维尔兹伯格（John Wirzburger）说："能够让航天器如此接近太阳，这是具有纪念意义的。"这是空间科学界自1958年以来一直希望解决的挑战，并花费了数十年的时间来推动技术发展，使之成为可能"。
通过在日冕中飞行，帕克太阳探测器可以进行测量，帮助科学家更好地了解该区域如何变得如此炎热，追踪太阳风（逃离太阳的持续物质流）的起源，并发现高能粒子如何被加速到光速的一半。
美国国家航空航天局总部的项目科学家、太阳物理学家凯利-科瑞克（Kelly Korreck）说："这些数据对科学界非常重要，因为它为我们提供了另一个视点。帕克太阳探测器获得了太阳大气中发生的第一手资料，彻底改变了我们对太阳的认识。"
前几次飞行已经帮助科学家了解了太阳。 当该航天器于2021年首次进入太阳大气层时，它发现日冕的外部边界布满了尖峰和山谷，这与人们的预期相反。 帕克太阳探测器还在太阳的可见表面--光球层--精确定位了太阳风中重要的"之"字形结构（称为"回旋"）的起源。
自首次进入太阳以来，该航天器在日冕中停留的时间更长了，因为大多数关键的物理过程都发生在日冕中。
这幅概念图显示帕克太阳探测器即将进入日冕。 图片来源：Ben Smith/应用物理实验室/美国国家航空航天局
"位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的帕克太阳探测器任务科学家亚当-萨博（Adam Szabo）说："我们现在了解了太阳风及其远离太阳的加速度。这次近距离接近将为我们提供更多数据，让我们了解它是如何在更近的地方加速的。"
帕克太阳探测器还在内太阳系中有所发现。 观测结果表明，被称为日冕物质抛射的巨型太阳爆炸在横扫太阳系时是如何吸附尘埃的，而其他观测则揭示了关于太阳高能粒子的意想不到的发现。 对金星的飞越记录了该行星大气层的天然无线电辐射，以及其轨道尘埃环的第一张完整图像。
为下一次邂逅太阳做准备
到目前为止，航天器只传送了它很安全的信息，但很快它就会到达一个位置，让它能够下行链接它在最近一次通过太阳时收集到的数据。
"从飞船上传下来的数据将是关于我们人类从未到过的地方的新鲜信息"。
美国宇航局总部太阳物理学部主任乔-韦斯特莱克
该航天器计划于2025年3月22日和2025年6月19日进行下一次太阳近距离探测。
美国国家航空航天局的帕克太阳探测器是一个开创性的航天器，旨在近距离研究太阳，作为第一个"触摸"我们恒星的任务创造了历史。 帕克太阳探测器于2018年发射升空，它比以往任何航天器都更接近太阳，经受住了极端条件的考验，收集到了有关日冕、太阳风来源以及高能粒子驱动机制的前所未有的数据。 帕克利用七次飞越金星的机会对其轨道进行微调，时速高达 43 万英里，同时冒着超过 1800 华氏度的高温。 该探测器配备了先进的隔热罩，它提供的洞察力改变了我们对太阳现象及其对整个太阳系影响的理解，有助于开发保护地球和天基资产的技术和模型。
编译自/scitechdaily
