NASA将向太阳大气层发射Parker探测器

▲Parker太阳探测器环绕太阳运行。

▲探测器的隔热板是由两块过热的碳碳复合材料制成，中间夹着一个4.5英寸厚的轻碳泡沫芯。为了尽可能多地反射太阳的能量，隔热罩的太阳面也被喷上了特制的白色涂层。

据美国SciTechDaily网站7月22日报道，今年夏天，美国宇航局的Parker太阳探测器将发射到离太阳更近的地方，深入太阳大气层。在这片被称为日冕的太阳大气层内部，Parker太阳探测器将提供前所未有的观测，进一步了解是什么推动了粒子、能量和热量在这片区域内的广泛传播。

宇宙飞船将穿越温度超过百万华氏度的物质，同时受到强烈的阳光照射。Parker太阳探测器能够承受任务的极端条件和温度波动，关键在于它的自定义热屏蔽和一个能保护任务不受太阳光影响的自动系统，但允许日冕物质“触摸”航天器。

在太空中，温度可以达到数千度，但不会对某物体产生明显的热量。虽然探测器将穿越一个温度高达几百万度的空间，但面对太阳的隔热层表面的温度只会上升到大约2500华氏度(约1400摄氏度)。为了抵挡这种热量，Parker太阳探测器使用了一种叫做热保护系统(TPS)的隔热罩，能将航天器的身体舒适地保持在85华氏度(30摄氏度)，但并不是所有的部件都将被TPS保护着的。Parker太阳能探头上的两种仪器之一——太阳能探头杯（所谓的“法拉第杯”，它是一个传感器，用来测量来自太阳风的离子、电子通量和气流角度）就不会受到隔热板的保护。

由于太阳大气的强度，必须设计出独特的技术，以确保仪器不仅不损坏，还能保证探测器上的电子设备能够发回准确的数据。研究小组使用了蓝宝石晶体管来悬挂电线，并用铌制作电线，以避免电缆暴露在热辐射中而融化。研究人员在实验室里模拟了太阳的强烈热辐射。“太阳探针杯”通过了测试——事实上，它在测试环境中暴露的时间越长，表现越好，结果也越清晰。

研究人员还做了一些其它设计：在每一次接近太阳时，太阳能电池阵列都会收缩到隔热板的阴影后面，只留下一小部分暴露在太阳强烈的光线下；设计一个足够强大的冷却系统，可以在高温下保持太阳能电池阵列和仪器的冷却和工作——加热水箱可在发射过程中防止冷却剂冻结、两个散热器可防止冷却剂冻结、铝散热片可最大化冷却表面。

保护任何航天器的另一个关键是如何与它保持通信。光从太阳到达地球需要8分钟时间，这意味着如果在地面控制探测器，当出现问题时，地面人员不能及时纠错。因此，宇宙飞船的设计是为了自动保护自己的安全，并沿着轨道到达太阳。几个手机一半大小的传感器会沿着隔热罩的阴影边缘附着在机身上。如果这些传感器中有任何一个检测到阳光，它们就会向中央计算机发出警报，航天器就能纠正位置，以确保传感器和其他仪器得到安全保护。

发射后，Parker太阳探测器将探测到太阳的位置，将热防护屏对准太阳，并在接下来的三个月里继续它的旅程，拥抱太阳的热量，保护自己不受空间的真空寒冷的影响。

在7年的计划任务期间，飞船将绕太阳运行24圈。在每一个靠近太阳的地方，它都将采集太阳风样本，研究太阳的日冕，并提供前所未有的近距离观测——我们知道，借助它的一系列创新技术，它将一直保持凉爽。

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  编译：Coke  审稿：三水    编辑：程建兰 张梦   

来源：

https://scitechdaily.com/nasas-parker-solar-probe-prepares-to-travel-to-the-sun/