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太阳表面的温度大概有5000度，向外1600公里的色球层温度则升高到7000度，再向外400公里到了太阳最外层日冕，温度升到了数百万多摄氏度，这非常奇怪的现象就是著名的日冕加热问题，帕克探测器此番出征，就是想一探究竟。

根据计划，帕克探测器号离太阳表面最近的距离将减小到620万公里，也就是日冕层的高度了，这时帕克探测器的最大的考验就高温，根据推算，在近日点的时候，探测器朝向太阳一侧的外表面的温度最高可达1400度。

为了保护帕克探测器，科学家们在它朝向太阳的一侧使用了厚达11.4cm的碳基复合隔热材料，还使用了加压的高纯净水进行冷却降温。

此外，为防止帕克探测器被烤坏，它并不会长期待在特别接近太阳的位置，而是定期绕到大约在金星轨道的距离的位置，也算是很人性化了。

震长

关于这个问题，我昨天有发过一篇相关的文章，这里再来简单介绍一下。

太阳的表面温度在5500摄氏度左右，而它的外层大气——日冕的温度可达上百万度。即将于两周后发射升空的NASA帕克太阳探测器（Parker Solar Probe），将会进入到日冕之中，最近的地方距离太阳表面不到太阳半径的9倍，大约620万千米。那么，帕克太阳探测器是如何承受日冕的上百万度高温呢？

对于这个问题，需要正确理解温度和热量的概念。由于分子的热运动，物体产生了温度，因此，温度是分子平均动能的度量。另一方面，热量则是度量能量的高低。分子热运动可以很剧烈，从而产生很高的温度，但如果巨大的空间中只有极少量的分子，它们的热运动并不会产生巨大的热量。只要物体接触到的高温分子很少，物体就不会被加热到很高的温度。

虽然太阳日冕的温度确实很高，但密度其实极低，飞入日冕的帕克太阳探测器所接收到的热量并不多，位于探测器最前方的隔热罩的温度只会上升到1370度。因此，只要做好隔热措施，探测器完全可以正常工作。

尽管隔热罩的温度不会达到上百万度，但上千度的高温仍然是不小的考验。为此，隔热罩用耐高温的碳-碳复合板夹上泡沫炭核心制成，在其最外面还涂覆了高反射率的陶瓷颜料，这样可以使隔热罩后方的温度维持在30度。还有一些需要暴露在太阳下的部分，则是利用其他耐高温材料制成。

火星一号

NASA官方专门做了一个视频来解释这个问题。之所以人类探测器可以距离高温的太阳非常近，主要有以下几个原因：

1，前端的隔热防护罩。

帕克太阳探测器的前端是有一层保护罩的【如上图所示】，用来反射和隔绝太阳产生的巨大热辐射。主要的材料如下图所示，表面是一层碳-碳材料，可以用来承受高温，内部则是全碳气凝胶，用来隔热。需要说一点的是，全碳气凝胶中大部分都是空的，所以密度极小。

2，智能控制系统。

由于这个探测器距离地球较远，所以这颗探测器完全靠自身的智能控制系统来调整自身的姿态，来让探测设备时刻都躲在隔热挡板的后面。下面途中的四个圈圈就是四个传感器，用来感受周围的温度，并且及时调整整个探测器的姿态。

3，冷却系统。

这颗探测器上安装了一套水冷系统，水流经过探测器的前端吸热，然后流动到飞船后方的散热器中释放热量，从而达到冷却探测器的目的。

4，热量不代表温度。

简单来说，太阳到探测器之间实际上是真空状态，所以即便太阳的温度非常高，可以达到好几百万华氏度，但是这些热量只要没办法传递到探测器上，那么探测器的温度依然不会特别高。

而热量想要从太阳传递到探测器上，一方面是靠热辐射，另一方面是太阳风，太阳分中主要是一些等离子体【如下图所示】，这些等离子体密度不是非常高，不会无限量地把热量传递到探测器上，所以通过热辐射和太阳风传递到探测器上的热量是有限的，只要能够有效地隔绝这些热量，那么探测器本身的温度就不会特别高。

以上就是帕克太阳探测器能够在太阳附近工作的原因。英文水平足够的朋友可以去Youtube上找一下这个视频，这个视频的名字叫做《Why Won't it Melt? How NASA's Solar Probe will Survive the Sun》，会比我讲的完整一些。

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科学家们发现，只需 4.5 英寸厚的防护盾，即可让帕克太阳探测器承受住太阳表面的百万华氏度（℉）高温。

如果一切顺利，该探测器将于今夏升空，然后开启长达 7 年的逐日旅途。

为了实现最佳观测，NASA 希望该探测器可以实现 24 次轨道机动。它被设计成在太阳的日冕中运行，

为了让它能够在任务中幸存，科学家们在该项目上运用了大量高科技材料和物理知识。NASA 解释到 —— 物理方面的事情，最终还是归结于热量和温度。

尽管高温材料可以承受环绕太阳的百万华氏度高温，但由于它们的移动速度极快、且数量相对稀少，其实际接收和传递的热量其实很少。

以帕克太阳探测器通过日冕为例，虽然它的温度极高、但密度其实很低。

这意味着，当帕克太阳探测器在一个温度高达几百万华氏度的空间中穿行时，隔热罩向阳面只会被加热到 2500 华氏度（约 1400 摄氏度）。

此时安装在探测器前部，由约翰霍普金斯大学应用物理实验室的专家们设计的直径 8 英寸的热保护系统（TPS 防护罩），就可以提供良好的保障。

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帕克探测器探索日冕，并不是一头扎进去，而是在一条近地点距离太阳620多万公里的轨道上快速移动，实际承受的温度可达到1400℃。

帕克探测器表面覆盖着一层厚达10几公分的灰黑色材料，基本包裹着探测器整个外表。这种材料是碳-碳符合材料，中间充满空气，97%以上的成分是空气，空气是极好的隔热材料，日常生活中的泡沫、羽绒服、商场空气幕就是利用空气隔绝温度的作用，不过那利用的是反面，即防止温度的散失。而帕克探测器复合材料中的空气却可以承受住1400℃的高温，并依靠空气将高温隔绝在探测器之外。

探测器内部还设计有冷却阵，内部充的是水，太阳能帆板上设计有散热管道，保证太阳能电池的温度和正常工作，内部还有冷却器，使液体循环流动为探测器降温。日冕的温度有点反常，可以高达100万℃，科学家们也还没完全揭示出这种现象的原因。

但是也知道，日冕的高温是依靠高能粒子等对物体的作用，日冕粒子稀疏，实际能量传递会很慢。加上帕克探测器移动速度快，可达到69万公里每小时，还能够承受的日冕中粒子转移过来的能量。

帕克探测器近几日已经待发射，今天因为某些原因，发射终止，并在未来一段时间内会择期发射。这将是人类探测器距离太阳最近的一次，将获得更多关于日冕的知识。

關鍵字: 帕克 日冕 航天科技