能扛住100万摄氏度的探测器,到底有什么秘密?

人类探索太空已经有半个多世纪,然而对于太阳的真正探索,却还刚刚开始。“帕克”太阳探测器,作为人类第一个太阳探测器,它发射之后,将用六年时间飞抵太阳日冕层。这期间它要经过多次变轨加速,最终它的速度将是有史以来人造物体中最快的。

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一个令人困惑的地方是,太阳日冕层温度高达100万度,这个探测器却要在这里呆上几年时间,它是如何抵御这么高的温度的呢?原因很简单,温度再高也需要介质来传递热量,日冕层的温度是很高,但是粒子密度极其稀薄,和地球大气层外围粒子密度相当。

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这么稀的介质,想将热量传递给探测器,需要很长的时间。实际上,“帕克”面向太阳的一面,温度才只有1000多度。这个温度一般耐高温材料还是能够承受的,而且其前端还配备了一块挡温板,加上后方又有一个冷却系统,这样内部元件工作时的温度就能维持在正常范围内了。

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不过或许有人会问,日冕层的温度不是有100万摄氏度吗?这个温度是如何来的呢?这就得涉及温度的具体定义了,这里的100万摄氏度是按照粒子的运动速度来定义的。单位体积内粒子运动速率越快,自然温度越高。

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日冕层的粒子是太阳内部发射出来的,能量自然高于太阳表面的粒子,因此其温度很高也无可厚非。


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