太阳是太阳系中最大的天体,占有太阳系总质量的99.86%,作为太阳系的中心,太阳无时无刻都在散发着光和热。据估计太阳的表面温度达到了5500摄氏度,日冕层的温度更是达到了1000000摄氏度。
一般在如此高的温度下,任何物质都只能以气态的形式存在。但美国宇航局曾经向太阳发射过一个探测器——帕克探测器,目前它也成为了有史以来最接近太阳的航天探测器。相信很多人都会感到疑惑。
为什么帕克太阳探测器没有被太阳的高温所融化呢?
帕克探测器是人类迄今为止发射的最快人造飞行器。是美国宇航局在2018年8月份发射的一个无人飞行器,时速可达70万公里,远超过了旅行者一号,在任期内,预计距离太阳表面最近时的距离为600多万公里,其目的在于更深入地研究太阳风及其日冕的奥秘。
据悉,帕克太阳探测器一共配备了四套科学仪器,分析磁场(Fields)、等离子体、高能粒子(ISIS-EPI)的工具以及宽视场成像仪(WISPR)。
帕克太阳探测器被设计以来就是用来“接触太阳”的,不负众望的是帕克太阳探测器已经完成了最近的飞越太阳,绕太阳旋转的速度约为244225英里/小时(393042公里/小时)。
不仅如此,在6月9日,美国宇航局的探测器证明帕克太阳探测器成功地第五次通过太阳近日点。
从太阳表面的1150万英里(1860万公里)范围内掠过太阳,向NASA发出无线电信标信号,而这第五次绕太阳运行是帕克太阳探测器迄今为止最长的一次观测活动。
帕克太阳探测器对日冕和年轻的太阳风进行了局部取样,为科学家们提供了几十年来一直困扰他们的太阳现象所必需的测量结果。
科学家们预计,通过帕克太阳探测器,我们将重塑人类对太阳系中心恒星的认识,而这也标志着人类进入了对恒星的探测阶段。
太阳是由大量的氢和氦组成的,是一颗气态恒星,与太阳系内的其他行星一样,太阳也是由内核表层和大气所组成的,从内到外分别是光球层色球层和日冕。
而帕克探测器要研究的就是太阳的大气层日冕层,但光只是日冕层的温度就达到了100万摄氏度,而且越往内核走,太阳的温度还会越高。
但事实上,虽然帕克太阳探测器处于上百万摄氏度的太阳高温下,但是其“体感”温度却仅仅是1000多摄氏度。虽然真正影响到帕克探测器的温度只有1000多度,但1000多摄氏度也并不低。
帕克太阳探测器到底是怎样顺利运行呢?
帕克太阳探测器是由顶端科学技术以及顶级的材料所制造出来的,首先美国NASA为“帕克太阳探测器”研制了一个直径2.4米、12厘米厚、重160磅(72.6千克)的碳复合材料防热罩(TPS),内部结构97%是空气,在这种设计下的防护工程特别高效。
可以使帕克太阳探测器的主体几乎处于一个非常合适工作的环境中;其次整个帕克探测器是由4部分组成的。
防热盾冷却系统,太阳能电池板,高增益天线,防热盾被安装在帕克探测器的最前端,是由耐高温的材料所制成的,最高只会被加热到1400摄氏度的高温。
而在防热盾的下部是冷却系统(使用了加压的去离子水进行冷却),又可以及时的为防热盾降温,这样可以避免太阳高温对防热盾成影响,很好的控制了探测器的极端温度,可以让帕克太阳探测器处于85°F(29.5°C)到2500°F(1377°C)的一个环境中。
最后在帕克太阳探测器的最下端还安装了太阳能电池板,具有自主收缩功能的,比如当探测器距离太阳较近时,它就可以自动收缩到隔热罩后面,以防止机器过热。
除此之外,在帕克太阳探测器上还有很多其它的加热以及散热装置,以适应太空中的极端条件。
结语。
正是因为这些过硬的技术条件以及高端的制造材料,才使得帕克太阳探测器可以更好的研究太阳。据悉,帕克太阳探测器将会花费七年的时间环绕太阳飞行。
在此期间也会执行一定量的任务,比如测量太阳风的性质,对太阳表面进行拍照,研究等等,希望在科学家们的努力下,人类能够掌握太阳。