帕克太阳探测器到火星要多久（近距离看太阳是什么样的）

自从我们诞生之初，太阳每天从地平线升起，让地球沐浴在阳光普照的温暖中。太阳是祥和谦恭的，但太阳爆发（超级太阳风暴）会给现代人类带来无尽的灾难。所以，从古至今我们一直对太阳充满感激、好奇和敬畏！2018年帕克太阳探测器发射升空！这艘杰出的无人宇宙飞船，至今保持着人类探测器最接近太阳表面的记录850万公里，并以高达每秒200公里的速度成为速度最快的人造物体，随着探测计划的不断进行，帕克太阳探测器将不断刷新自己创造的记录。

近距离看太阳是什么样的？太阳能给人类带来哪些灾难？太阳引力又强温度又高，帕克太阳探测器都有哪些黑科技，完成不可能完成的任务？

近距离看太阳是什么样的？当我们凝视太阳表面时，能看到什么？

作为太阳系的核心，太阳是我们唯一可以详细观察的恒星。我们对太阳了解的越多，对银河系乃至其他星系的了解就越多。

几十年来，天文学家使用多种工具，包括地面望远镜和空间望远镜来观测研究太阳。太阳是一个巨大的球体，由难以想象的炽热等离子体组成。它没有固体表面，我们看到的“表面”被称为光球层。数万年之前形成的光子，经过不断反弹，最终挣脱太阳的束缚，经过8分20秒射到地球，到达人类身边，温暖着万物。虽然我们称它为表面，但光球层实际上是太阳大气层的第一层，也是我们可以直接观察到的最深层。它大约有500公里厚，考虑到太阳69，5500公里的半径，这一层相对较薄。光球层的温度约为6300摄氏度，这使其足以熔化钻石。

这是使用井上建太阳望远镜拍摄的，是迄今为止最高分辨率的光球层图像。显示出太阳表面最小30公里的细节。光球层就像一锅煮沸的热汤，咕嘟咕嘟冒着炽热的气泡。这种魔幻的等离子冒泡很好解释，来自太阳内部的热等离子体上升到表面，在对流过程中冷却并下沉，与水在沸腾的锅中冒泡同理。在明亮区域可以看到炽热的新上升等离子体，而黑暗边缘则冷却并沉入太阳内部，最小的结构据估计也有中国青海省那么大。

散布在整个光球层的还有太阳黑子，它们呈现出黑色暗斑特征。这些比地球还大的区域，温度只有2000~3000摄氏度比周围环境要冷得多，所以看起来很暗。太阳黑子是由强大的太阳磁场干扰引起的，这些磁场太强了，以至于一些热量无法逸出并到达表面。磁场非常活跃，经常纠缠、交叉、重组，同时引起突然的、强大的能量爆炸。我们看到太阳上突然亮一块，叫它太阳耀斑。

大部分时候耀斑还伴随着日冕物质抛射，这些物质是含有数十亿吨带电粒子的巨大气泡，以极高的速度冲向太空。这就形成我们上面说的超级太阳风暴。

太阳能给人类带来哪些灾难？

几十亿年后，太阳变成红巨星会吞噬地球，人类也无法幸免。当然这个时间跨度太长，最近的灾难也是有的--超级太阳风暴。

1859年9月1日，英国天文学家理查德·卡灵顿发现太阳表面出现湍流现象，这是有史以来最猛烈的太阳爆发（超级太阳风暴）之一。太阳爆发被科学家称为日冕物质抛射。超过数十亿吨的太阳粒子朝地球的方向袭来。根据卡灵顿的观测数据，科学家现在估计太阳爆发的速度超过了每小时800万公里。全世界都能看到它的影响。北极光和南极光通常只在两极出现，但是那天晚上，它们一直延伸到热带地区。英国仪器记录了剧烈的地磁波动。电报线路火花带闪电的成片烧毁，三个月后才得以修复。

1989年3月，太阳风暴敲响了现代警钟。一场太阳风暴摧毁了加拿大魁北克电网，导致600万人断电长达9小时。据统计，这次太阳风暴给魁北克电网造成了一千万美元的直接损失，而停电给用户造成的间接损失则高达数亿美元。太阳耀斑大约以11年为一周期呈现出有规律的爆发高峰期。在高峰期内的2周半时间里，科学家们记录了17次太阳爆发，其中包括有史以来最大的太阳X射线爆发。太阳粒子损坏了28颗通信卫星，GPS导航系统停摆30个小时。

2003年，万圣节太阳风暴并没有影响到地球。光子冲击波横扫火星，其强度之大，以至于烧毁了火星全球勘测者探测器上的辐射监测器。具有讽刺意味的是，这台仪器的设计初衷是，研究人类探险家未来在地球以外的任务中可能遇到的辐射。此时在前往遥远太阳系边缘途中的两艘旅行者号宇宙飞船，记录下了相同的太阳能脉冲。虽然太阳风暴对身处地表的人类健康没有威胁，但它会对现今这个日益依赖能源和技术的世界构成重大威胁。

美国国家科学院曾发表一篇报告认为，像1859年那样的超级太阳风暴，仅第一年就可能给地球造成1至2万亿美元的损失。并且这种量级的超级太阳风暴，大约每150年就会袭击地球一次。照这个速度，不久之后地球可能还会再来一次。每一次猛烈的爆发，太阳都会放出另一个线索和警告，让我们为下一次超级太阳风暴做好准备。所以，我们才认真研究太阳，防患于未然，为迎接下一次挑战做准备。带着人类的希望，帕克出发了！

太阳引力又强温度又高，帕克太阳探测器都有哪些黑科技，完成不可能完成的任务？　

首先,我们要弄清帕克太阳探测器的任务目标，共有三个：

第一，追踪加热日冕与加速太阳风的能量流动。

（为什么光球层6300度，日冕层50万度）

第二，确定太阳风源头的太阳磁场的动力学和结构。

第三，确定传输和加速高能粒子的机制。

其次，太阳引力超强，帕克探测器怎么接近太阳呢？

尽管太阳是我们整个太阳系的锚点，但要接近它并不容易。发射入轨时需要达到21.4公里/秒的速度，这是一个远远超出德尔塔V型火箭能力的速度。所以，德尔塔V型火箭为了给帕克探测器一个额外的推力，配备了特殊的第三级固体火箭，提供额外的3公里/秒的速度。与轨道中的每一个物体一样，帕克在接近近日点时会加速，远离时会减速。当探测器在太阳附近绕行时，它的速度高达每秒200公里，帕克将暂时成为速度最快的人造物体。帕克探测器在发射后将7次借助金星重力助推，来逐渐减小椭圆轨道的近日点。2018年11月帕克首次飞过近日点时与太阳光球层的距离约为2410万公里，2024年12月这一距离将减小到616万公里，约为日地距离的4%。在这些抵近飞越过程中，科学家能更好的认识太阳风的形成以及日冕的极端加热机理。整项任务共打算进行24次飞越，时间将持续到2025年。

最后，太阳温度超高，帕克探测器怎么隔热呢？

这个秘密在于它头顶的白色护盾中。

第一，护盾主要由直径11.4厘米的碳泡沫材料制成，这是一种迷人的材料，由超美材料创新实验室开发。在扫描电子显微镜下碳泡沫是这样的，一种类似无须蜂窝状的多孔材料。主体以开放空间为主，其内部体积97%的空间是空的。奇妙的结构和碳的热稳定性，提供了难以想象的隔热性能。接下来是碳碳复合材料，它是由石墨和有机粘合剂(如沥青或环氧树脂)结合制成的。这种混合物被涂抹到泡沫的每一面，然后，通过加热将粘合剂转化为纯碳形式，创建碳碳复合材料。

第二，在面向太阳的一面涂上一层白色陶瓷涂料，以便在热量进入隔热罩之前，尽可能多地将热量从隔热罩反射出去。从这里开始，飞船的其他部分，除了一些专门的传感器和太阳能电池板外，主体都躲在遮阳罩的本影内，它们的工作温度稍微高于室温不会被烧毁。

第三，帕克的机载电脑能实时调整遮阳罩相对于太阳的角度，保证精密仪器的安全。露在外面的传感器经过特殊设计不怕高温，负责收集太阳的电子和离子，使帕克有能力研究来自太阳的大规模爆发。太阳能电池板会适时调整自己的位置，在帕克飞抵近日点时，大部分收起躲在遮阳罩后面，只露出两块较小的辅助面板。太阳能板用水冷却，循环水通过太阳能板泵入黑色散热器，这些散热器连接在遮阳板下方的钛支架上。

这是帕克探测器2021年飞过太阳日冕时，捕捉到的令人难以置信的照片。这是在探测器最接近太阳表面的5个小时中拍摄的，其中有带电气体和等离子体条纹，我们称之为日冕流光。除此之外，科学家还在分析帕克收集到的众多数据，以让我们更好的了解眼前这个大火球。

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