2020-02-06 08:36:23 佚名

用户64537308

美国宇航局帕克太阳探测器任务于4月4日完成了第二次接近太阳的任务，这次被称为近日点的任务距离太阳表面2400万公里，这大约和宇宙飞船飞达的距离是一样的。2帕克太阳探测器两次接近的任务都打破了先前的记录，之前记录是由1976年的赫利奥斯2号任务创造的，因为它是当时最接近太阳的航天器。

帕克探测器在任务期间将继续打破自己的记录，无论是飞越速度还是靠近的距离，在帕克太阳探测器第25次飞越任务，也就是最后一次飞越任务的时候，帕克太阳探测器将在离恒星表面600万公里的地方飞行，这个地方已经可以受到太阳风的强烈影响……

那么帕克太阳探测器是如何抵受住这么高的温度呢？帕克太阳探测器拥有一个热屏蔽系统，热屏蔽系统包括一个直径为2.4米，厚度可达115毫米的热屏蔽遮罩，在热屏蔽系统的另一边，帕克太阳探测器的主体将处于一个非常合适工作的环境，也就是35摄氏度左右。这个遮罩可以抵御1650摄氏度的直射温度，而科学家预估帕克太阳探测器在距离最近的时候是1300摄氏度左右，所以不用担心。帕克太阳探测器任务小组还利用蓝宝石晶体管来制作电线，并配合了铌来制造其他线缆。所以电路问题帕克太阳探测器也不用担心

宇宙与科学

一头扎进太阳有些夸张了，帕克号太阳探测器只是进入太阳的日冕层内进行科学工作而已。

虽然日冕层是太阳的最外层大气，但是它的温度却高达一百万摄氏度以上，不过温度和热量却不能划等号，由于日冕内气体密度非常稀薄，因此探测器隔热罩只会被加热到1400摄氏度左右，这完全在预计范围之内。

帕克号探测器已于2018年8月成功发射，目前它已经成为人类有史以来最接近太阳的一个人造物。根据计划，帕克号与太阳的最近距离将只有600万公里左右，这个距离仅仅是太阳半径的9倍左右，可以说是相当接近太阳了（如果按照日冕层来算的话，那么就算是进入太阳里面了）

但如此近的距离，而太阳日冕层内已经达到了百万摄氏度以上，为何探测器不会被烤化呢？实际上这个道理简单来讲，就像你把手放在炉火边，可以放个一两分钟，但叫你把手伸进开水，你可能连一秒都受不了。

温度高仅仅代表了内部粒子的平均动能高，但接收热量的大小还是看内部粒子密度的高低。而拥有极高温度的太阳日冕层，它的密度确实惊人的低，只有每立方米2×10的负12次方千克，也就是每立方米内的物质质量只有0.002微克。

期待您的点评和关注哦！

赛先生科普

NASA的帕克太阳探测器在2018年8月12日从弗罗里达州成功发射，它靠近太阳时的最快速度达到70公里每秒这打破了人造物体飞行记录，同时它距离太阳最近的时候仅千万公里左右。

我们都知道太阳内部进行着核聚变不断的在释放能量，太阳表面温度可以达到6000摄氏度，而太阳大气最外层日冕的温度可以达到上百万摄氏度，而帕克太阳探测器所处的位置就是日冕层它是如何防止被融化的？

人类目前已知熔点最高的物质就是“五碳化四钽铪”（Ta4HfC5），熔点超过4000摄氏度，但实际上帕克太阳探测器虽然处于上百万摄氏度的高温中但是“体感”温度却仅仅是一千多摄氏度。其实温度和热量完全是两种概念。

日冕层的物质密度非常低，导热的粒子非常少，NASA计算的结果显示探测器进入日冕层后，面向太阳的一侧仅会被加热到1400摄氏度左右，对航天器的影响没有想象中的那么大，这就像是100摄氏度的水蒸气和100摄氏度的水人接收到的热量是不一样的；
帕克探测器在面向太阳的一侧装有防热罩，厚度达11.4cm。由轻质的碳复合泡沫制作而成，表面涂着白色陶瓷涂料，尽可能地反射太阳光。实际上帕克太阳探测器内部的工作温度大约会维持在30摄氏度左右；
特殊设备采用熔点极高的合金制成；
探测器外部安装多个敏感的探测器，时刻进行反馈与自我姿态纠正，让大多数的设备都“藏”在防热罩后边。

以上就是帕克太阳探测器不惧怕日冕层上百万摄氏度高温的原因了。

科学黑洞

NASA在去年向太阳发射了一艘探测器——帕克，为了进入太阳的大气层，这艘探测器必须穿越一个叫日冕的地方。日冕是太阳大气层的最外层，它的温度达到了近100万摄氏度，要知道太阳的表面温度才6000摄氏度左右，要进入日冕层，帕克如何防止自己不被高温融化呢？

这里就要说说温度与热量的关系了，粒子运动的越剧烈，它的温度越高，但是如果粒子很少的话，它们所传递的能量也不会太多，在太空中，粒子密度其实是很低的，包括日冕层也是如此，只有很少的粒子能碰到探测器，并将能量传递给他。

因此，虽然日冕层中温度很高，但帕克面向太阳的隔热板表面，只会被加热到1400摄氏度左右，远远低于太阳表面温度，帕克太阳探测器就就具备了最新的隔热保护装置，被称为热保护系统，这个防护罩的性能特别强悍，在迎面1400摄氏度的情况下，其另一测只有30摄氏度左右，而防护罩最多可惜承受1650摄氏度的高温，可以处理太阳发出的任何热量，几乎能保证所有仪器的安全。

河北薛之谦

答：帕克太阳探测器使用一些技巧，隔离了来自太阳的热量，虽然帕克探测器正对太阳的一面温度很高，但是吸收到的能量并不高。

NASA在2018年8月发射的帕克太阳探测器，是人类最接近太阳的探测器，预计2019年4月4日再次接近太阳时，最近距离只有2400万公里（太阳直径140万公里），

太阳表面温度高达5500℃，太阳活动激起的日冕，温度更是高达100万度，日冕能到达太阳表面几百万公里的高度，所以帕克太阳探测器在近日点时，几乎就是横掠过日冕，为了不让探测器被高温摧毁，研究人员需要采取一些特殊措施。

帕克太阳探测器所处环境，宇宙空间中粒子密度非常低，比如日冕的粒子密度大约是每立方米10^15个，只有空气的100亿分之一，即便温度很高，低密度粒子在单位时间内传递给探测器的热量是很少的，探测器外壳温度上升并不快，只要及时移走热量，就能保证外壳温度在一定范围内。

就好比在烧柴火时，火焰温度高达500~600摄氏度，我们用手掠过火焰一点没事，但是我们把手伸入100摄氏度的水中时，哪怕时间再短也会被烫伤，这是因为水中的粒子密度远远高于空气，热量传递非常快。

科学家在设计探测器时，也利用了一些巧妙措施，隔离来自太阳的热量。

措施一：特殊的隔热罩

帕克太阳探测器拥有碳复合外衣，表面可以承受1400℃的高温辐射，这也是探测器在穿过100万度的日冕时，所能达到的最高温度；然后内部加上碳复合泡沫，可以把外层高温进行隔离，使得航天器主设备处于30℃的条件下。

措施二：特殊合金

在帕克太阳探测器上，有两个设备不受隔热罩保护，一个是探测太阳能的法拉第杯，另外一个是测量带电粒子通量和速度的传感器。

其中法拉第杯就由钛-锆-钼合金制成，本身熔点为2349摄氏度，然后还有一个产生电场保护法拉第杯的栅格由金属钨制成，熔点高达3422℃。

措施三：铌制电线

由于担心主设备的线缆因高温融化，研究人员使用蓝宝石水晶管来悬挂布线，内部导线用金属铌制成，铌是一种非常稳定的金属材料，熔点高达2468摄氏度。

措施四：姿态调整

太阳能板能给探测器提供足够的能源，在每次接近近日点时，探测器会精确控制太阳能板，使之收缩到隔热罩后面，只留下一小部分暴露在太阳辐射之下。

而且太阳能板有着强大的液冷散热系统，使得太阳能板处于10℃~125℃之间，这是太阳能板能承受的范围。

为了保证探测器姿态始终和太阳同步，在探测器的特殊位置均布有传感器，一旦传感器感应到太阳光，中央处理器就会计算自身和太阳的相对位置，然后及时修正姿态，使所有主设备始终处于隔热罩的保护之下。

在探测器发射前，科学家就在实验室制造了和太阳附近相似的环境，以检查探测器各个方向上承受的温度；帕克太阳探测器的主要任务，是探测太阳风、太阳磁场、太阳高能粒子，以及日冕结构成像等等。

我的内容就到这里，喜欢我们文章的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！

艾伯史密斯

一头扎进太阳，那是灰都没有了。被中国天文爱好者称为“现代夸父”的“帕克”太阳探测器虽然进入了日冕层，但并没有扎进太阳中，距离太阳还有1/3太阳半径之远。

帕克太阳探测器

2018年8月12日下午3点31分，NASA发射了以“芝加哥天文与天体物理系教授、太阳风科学先驱尤金.帕克”命名的“帕克”太阳探测器，是人类史上第一个穿越太阳日冕对太阳进行近距离观测的探测器，距离太阳表面只有1/3太阳半径。

“帕克”太阳探测器重有646kg，造价近15亿美元。由碳复合材料制作的11.4cm厚的隔热盾，能让探测器在1400℃左右的高温下仍不被融化，只保持略高于室温。另外探测器上有自主控制软件可保证高温敏感器不会由于太热而出现故障，温控系统的铂电阻温度计为避免故障率太高，特新增了冗余配置。

这些特殊材料与设置能确保“帕克太阳探测器”在太阳日冕层1300～1400℃左右的高温下不被融化，正常执行太阳探测任务

“帕克”的装置与探测任务

“帕克”装置有太阳风电子、阿尔法粒子调查，用以测定太阳风电子、质子、氦离子等的特性；装置的太阳风宽视场成像仪用以探测太阳风、日冕、周围激波及三维成像；“电磁场调查”直接测量太阳等离子体的电场、磁场、无线电辐射等；还有“太阳综合科学调查-高能粒子仪器”及“太阳日球层起源”都将是人类科学史上最先进与完备的太阳探测器。

“帕克太阳探测器”将会近距离的对太阳进行最深入、最全面的探测。

弄潮科学

感谢提问，帕克太阳探测器之所以能够成为有史以来最成功接近太阳的人造天体和史上最快的人造物体，而没有被太阳表面的高温毁坏，究其原因是得益于现代科技的发展，说白了就是将组成帕克太阳探测器的各种耐热材料（零部件）与隔热装置和散热系统以及太阳外围低密度粒子环境有机结合起来的。

并且，在帕克太阳探测器发射之前，科学家都会对其进行大量的模拟测试，以便能够得到一系列数据对其性能加以改善，从而能够更有效的避免探测器直接受到太阳高温的炙烤，毕竟该探测器总造价高达约15亿美元（约合100多以亿元人民币）不是一个儿戏。下面我们一起来详细了解一下。

北京时间8月12日下午15时31分，NASA“帕克号”太阳探测器由德尔塔IV型重型火箭搭载升空，由此开启了帕克号太阳探测器长达7年的观测任务，其主要任务是探测太阳活动形成的等离子体、磁场、以及高能粒子等，将为研究太阳活动对地球的影响以及预报太空天气提供更多的帮助。

截止到2019年4月初，帕克太阳探测器已完成第二次以2400万公里的距离靠近太阳的探测任务（上一次是2018年11月份），时速达72万公里/小时，预计到2024年底这一距离将进一步缩小并且时速还将扩大，将会以时速80万公里/小时的速度在距离太阳表面约616万公里处展开观测任务，这将意味着探测器要在日冕上层飞掠。

我们都知道，太阳表面温度高达5770K（约5496.85℃左右），很显然这个温度已经相当于钢铁厂高温炉2000摄氏度的约3倍，而且日冕的温度更是高达100万摄氏度，厚度也可达数百万公里，这样的环境对于帕克太阳探测器而言无疑是极为严苛的。

但是科学家们已经做好了充分的准备，他们为帕克太阳探测器打造了一个1.4米厚、直径约2.4米的碳纤维护盾作为屏障（隔热罩），这就使得尽管探测器表面会受到高温的炙烤，但内部的的温度仅仅只有约29度，基本上相当于室温环境。

而且虽然太阳表面（包括日冕层）温度极高，但是粒子数密度仅为每立方米1万万亿个（科学计数法1E+16），还不到空气的百亿分之一，帕克太阳探测器在这样的环境中运行，这就好比徒手揭锅盖，虽然水蒸气的温度也很高，但只要速度够快就不会烫手，况且“帕克号”的时速高达70多万公里，因此温度也不会被烤得过高。

以上内容，欢迎点评哦！

地理那些事

在咱们中国古代有个夸父追日的神话故事。上古时期，太阳烤干了大地，老百姓饱受干旱之苦，有个叫夸父的巨人打算打算把太阳摘下来，解救老百姓。太阳听到了感到害怕就在天上拼命的逃，夸父就在地上拼命的追。最终夸父没能追上太阳累死在了追逐太阳的路上。

问题中提到的现代夸父指的是美国宇航局于2018年8月12日发射的帕克探测器。帕克太阳探测器可没有一头扎进太阳。太阳的表面温度高达5500℃，如果帕克太阳探测器一头扎进太阳，恐怕早就汽化的无影无踪了。帕克探测器是第一个飞入太阳日冕层的飞行器。它距离太阳表面最近的时候可达到600万公里。帕克探测器敢如此近距离的直面太阳已经是非常了不起了。

太阳的日冕层可是一个非常恐怖的地方。日冕层是太阳大气层的最外层，太阳日冕层的温度非常的高，可达200万摄氏度。这让人觉得非常的不可思议。距离太阳最远的日冕层的温度竟然远远高于太阳表面的温度。为什么会这样，现在的科学家还未找到合理的解释。

帕克太阳探测器可以如此的靠近太阳而没有被融化呢？原因就在于帕克太阳探测器处在一种特殊碳纤维材料制成的隔热罩的保护下。隔热罩的厚度为11.5厘米，可以让帕克太阳探测器在环绕太阳的过程中承受1400摄氏度的高温。在隔热罩的保护下，帕克太阳探测器携带的仪器可以在大约30摄氏度的环境中安全工作。

现代夸父，帕克太阳探测器正是因为有了这层碳纤维隔热保护罩的保护才能如此的靠近太阳。

{!-- PGC_COMMODITY:{"commodity_id": "3365464670529164713"} --}

兔斯基聊科学

在百万度高温的日冕层中运行的帕克太阳探测器为何没被融化？

帕克探测器是有史以来人类最靠近太阳的探测器，它是第一个轨道切入日冕层的太阳探测器，近日点距离太阳表面约4.5个太阳直径处！在数百万度的高温的日冕层中穿行，帕克探测器为何能浴火而行，它有哪些过人之处，我们来简单了解下！

一、太阳的最高温度在哪里？

很明显太阳的最高温度在其内核处，那里有超过2500亿个大气压和1500万摄氏度的温度，但这与帕克探测器无关，因为它不经过太阳内核！但帕克探测器经过太阳日冕层，在距离太阳表面约616万千米的位置经过，而日冕层却是太阳外层反常高温的最高区域，此处温度高达100万度，当然这比内核的1500万度低多了，但比太阳表面5500度左右那是高出几个数量级！