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– 好热,感觉和太阳肩并肩了 – 瞎说,你以为你是探测器啊


美国人真要实现“登陆”太阳了。

曾经流行过一个著名的笑话:

A 国领导人:我们要在 2020 年前让我国宇航员登陆太阳!

记者:太阳那么热,你们怎么去啊?

A 国领导人:等天黑凉快了再去。

记者问 B 国领导人:你怎么看待他的这种说法?

B 国领导人:他撒谎,太阳落山后根本就找不到了,还去哪儿登陆?

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太阳系的真实体积大小比例图(距离未按比例),可以一窥太阳庞大的身躯 ©Wikipedia/NASA

太阳是太阳系绝对的核心,它自己就占去了太阳系所有质量的 99.86%,更是太阳系内能量的源泉。如果地球被叫做人类的母亲,那么太阳就是人类的外祖母,只不过,这个外祖母已经 46 亿岁了。

在关注地球的其他亲兄弟(行星)、表兄弟(矮行星)、孩子们(卫星,小行星)、甚至远房亲戚(彗星)时,人类也一直在研究这个外祖母的秘密,毕竟她繁衍出了太阳系的全部。

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帕克太阳探测器艺术效果图 ©NASA

目前,世界上最先进的帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)已经基本组装和测试完毕,等待 2018 年年中发射,这将实现人类最近距离观测太阳的一次。

要知道,太阳本质上是一个巨大的气体组成的气团,它们被引力束缚在一起成为一个球星的发光等离子体。它表面并不像地球一样拥有一个坚实的外壳,也不可能实现真正的“着陆”。不过这个探测器将会飞到最近距离太阳仅仅 600 万公里的地方,相比而言太阳直径大约 140 万公里,这个距离已经非常接近了。

要知道,地球距离太阳 1.5 亿公里、仅仅获得了太阳辐射能量的 22 亿分之一,就有了地球上所有的生命

而帕克的这个行为是个什么概念呢?

这大概相当于当你在距离篝火 1 米的位置取暖已经有点热了,而帕克距离篝火是 4 厘米……

4 厘米大概就这几个字这么长

连全太阳系最牛的水星都距离 40 厘米远,所以帕克离这么近会特别热,特别热,特别热!比东京都热!帕克要面对比地球附近强 520 倍的太阳辐射,在没有保护的情况下温度要高至将近 1400 度!

1400 度没概念?那你知道中餐大锅爆炒的温度大概是多少不?就那种还会锅上着火的。也就 300 度以内。

所以它需要全身盖满一层由碳纤维制造而来的复合材料抵御强大的温度,这就是曾经大名鼎鼎的航天飞机曾经使用的材料。

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航天飞机头部热防护材料 ©NASA

而且还得是头部那种最强的可以抵御最高 1700 摄氏度的那种。

光这些还不够,毕竟即便是特制仪器,还是需要降温到不超过 160 摄氏度。帕克的研制团队专门设计了一套水冷系统,是的你没看错,用的是水作为制冷剂

这种纯水在各个仪器间循环和散热,给仪器们降温冷却。考虑到帕克要经历常温(地球上发射时)、极冷(星际空间零下 200 多度)和极热的巨大温差变化,这套用水冷的系统中隐藏多少黑科技可想而知。

而至于能量来源嘛,太阳能,随便用,毕竟离太阳这么近,真的是取之不尽用之不竭了。

还有另外一个极大的难度,如何停到太阳附近?

由于太阳引力的巨大作用,距离太阳越近引力加速导致飞行速度越快,距离太阳越远引力减速导致飞行速度越慢,但这产生了一个问题:飞向太阳的航天器根本“停不下来”,因为它们实在太快了相当于直接撞向了太阳的怀抱而毁灭。

也正因如此,对地球内侧行星水星和金星的探测难度其实很大,尤其是距离太阳最近的水星探测难度丝毫不低于探测最远的矮行星冥王星,人类历史上仅仅造访过两次、仅实现了一次绕飞。那么对于帕克如何停在距离太阳更近的轨道上就是难上加难了,否则就是一次自杀行动。

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帕克的设计轨道 ©NASA

科学家给出的方案是借助引力拖车,通过大椭圆轨道不断飞掠金星。金星与地球体积相当引力也较大,在飞掠它时金星会极大影响帕克的速度大小和方向,通过反复飞掠巧妙设计轨道就可以使帕克避免撞入太阳。

从帕克从地球出发到连续七次飞掠金星调整轨道,这个过程要持续 6 年时间!

要知道帕克将会成为人类历史上最快的飞行器,最高达到 200 千米 / 秒,远远超过曾经的记录保持者 – 德国的太阳神 2 号太阳探测器 – 当时它创造的记录是 70 千米 / 秒。

就这么说吧,人类最快的交通工具是民航客机,速度大约是 250 米 / 秒,帕克将比民航客机快 800 倍,从纽约到北京(12000 公里左右)大概只需要 1 分钟时间。

这个轨道控制难度和精细程度可想而知。

帕克的传奇还不止如此,它还是人类历史上唯一一个以活着的人类名字命名的航天器,像之前的卡西尼、麦哲伦、伽利略都是以历史上故去的名人命名的。

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现年 90 岁的尤金·帕克依然在芝加哥大学任教 ©Wikipedia

这个人就是著名的美国天文学家尤金·帕克(Eugene N. Parker),在他 90 年的人生中(1927-),早在 40 岁时便评上了美国国家科学院院士,现今人类有关太阳的研究成果几乎都与他息息相关,用获奖数字来评价他对人类做出的贡献都是无力的。

希望老爷子身体一切安好,在 2018 年亲眼目睹自己(帕克)飞向人类的外祖母!

在耄耋之年任性地疯狂一把!