“帕克太阳探测器”安装防热罩。

　　装在“帕克太阳探测器”上的一块纪念帕克的饰板。

　　飞往太阳的“帕克太阳探测器”将对太阳进行7年的探测。

　　庞之浩

　　新闻背景

　　2018年8月上旬，美国计划从卡纳维拉尔角用德尔塔-4重型火箭发射举世瞩目的“帕克太阳探测器”。该太阳探测器将比之前的任何探测器飞得离太阳表面更近，在严酷的高温和辐射条件下，最终为人类提供有史以来的第一次太阳日冕采样。

　　太阳的两大谜团

　　太阳是地球的母亲，为地球上的生命提供光和热，使万物葱茏。但是太阳的一些变化也对地球上的生命和人类活动产生严重的影响。例如，太阳黑子大爆发就是一个典型，它可导致卫星上的仪器受损、输电线路发生故障等。另外，太阳耀斑爆发所产生的大量紫外线、X射线、γ射线和高能带电粒子，能扰乱地球磁场，引起磁暴，破坏电离层，造成短波通信中断，伤害地球上的生物和电信设备。太阳风对地球的气候和人造卫星也有一定影响。

　　所以，对太阳的研究有两大重要作用：一是作为宇宙中唯一可以进行高空间分辨表面观测的恒星而具有天体物理学上的意义；二是由于人类依存于太阳，所以需要认识太阳的变化及对人类的影响。

　　太阳大气从里向外分为光球层、色球层和日冕。其中光球层温度大约为6000℃，而日冕的温度可以达到100万℃—200万℃。这一奇特的现象，困扰了科学家多年，因为根据常识，离太阳表面越远时，温度应该越低，但事实却正好相反。太阳外部大气层——日冕的温度，比太阳表面温度还要高上数百倍。这一反常的现象意味着什么，科学家至今仍未找到合理的解释。这就是所谓“日冕之谜”。

　　困扰科学家的另一个谜团是太阳风。所谓太阳风就是太阳向整个太阳系喷射出炽热的带电粒子风，它的时速可以达到每小时数百万千米。然而令人惊奇的是，在靠近太阳表面的地方，却并没有任何明显的“强风”存在，但当太阳风抵达太阳系行星时，却变成了真正的“狂风”，是地球风速的上万倍。科学家怀疑，在太阳和行星之间可能存在一些未知因素，从而让太阳风获得了如此高的加速度。那么在太阳和行星之间究竟是什么因素使得太阳风有那么高的速度呢？这种东西是什么？

　　探测比观测难

　　目前，研究太阳的重要方法就是发射太阳观测卫星和太阳探测器。

　　近些年，国外发射了不少太阳观测卫星。例如，1995年12月2日升空的“太阳和日球层观测台”是20世纪发射的最著名的太阳观测卫星之一，提供了史无前例的对日观测信息。2006年9月23日，日本发射了由日本、美国和英国及欧洲其他国家联合研制的太阳-B卫星，用于研究太阳耀斑。2006年10月25日，美国发射了世界第一对孪生太阳观测卫星——“日地关系观测台”，首次为人类展示太阳黑子爆发时的全景三维图像。2010年2月9日，美国“太阳动力学观测台”卫星升空，它能确保几乎不间断地观察太阳磁场、喷发的等离子体和众多其他现象。

　　与太阳观测卫星相比，由于太阳探测器要飞离地球，在距离太阳更近的地方探测太阳，所以能拍摄分辨率更高的太阳图像，更深入地研究太阳。但由于太阳探测器要飞到距离太阳比较近的地方进行探测，所以其研制和运行都比太阳观测卫星难度要大许多，尤其对轨道设计、防热措施等要求更高，十分复杂。

　　人类已发射过太阳探测器，例如，早在1990年10月6日，美国和欧洲联合研制的“尤利西斯”太阳探测器就升空了。它是世界第一个太阳极轨探测器，可近距离观察太阳两极。不过，“尤利西斯”还是在距太阳较远的位置进行探测。

　　此后，美国和欧洲等制定了一些新的太阳探测计划。在这些计划中， 美国的“太阳探测器＋”（后改名为“帕克太阳探测器”）、“太阳哨兵”和欧洲航天局的“太阳轨道器”，无论从规模、科技含量、技术难度讲， 还是从预期产生的效果来看， 可以堪称观测太阳的“三大工程”。美国的“帕克太阳探测器”将于2018年8月上旬率先发射，该项目总耗资15亿美元。欧洲的“太阳轨道器”将于2019年发射。