帕克太阳探测器该探测器原名“太阳探测器+”,2017年5月改用芝加哥大学天文与天体物理系荣誉教授尤金·帕克的名字命名,是NASA“与日共存”计划的一部分。帕克1958年预测到了太阳风的存在。这项预测几年后便得到了飞船所获资料的证实。[1]
帕克升空美国宇航局2017年5月31日在芝加哥大学威廉・埃克哈特研究中心宣布,将于2018年夏天发射一个高约3米、身穿12厘米厚碳复合保护罩的太阳探测器。不同于历史上的任何航天器,它将直接飞入太阳外层大气层日冕所在轨道上,距离太阳表面仅650万公里,探索和观测太阳外部,了解太阳风。这将是人类探测器首次如此近距离接触太阳。[2]
2018年3月28日,美国马里兰州Greenbelt举行帕克太阳探测器的媒体预展,探测器在被运往NASA肯尼迪航天中心之前进行最后的测试。[3]这颗新型太阳探测器计划已于2018年8月12日发射[4],这将是一个历史性的任务,是人类探测器有史以来首次进入太阳的大气层(或日冕),比以往任何一个航天器都更接近太阳。[3]
探测器在发射后将借助7次金星飞越来降低其椭圆轨道的近日点。它11月份首次过近日点时与太阳光球层的距离约将是2410万公里,2024年12月这一距离将减小到616万公里,约为日地距离的4%。在这些抵近飞越过程中,太阳科学家打算利用星上仪器来更好地认识太阳风的形成以及日冕的极端加热机理。整项任务共打算开展24次飞越,时间将持续到2025年年中。发射之后,“帕克”将于2018年10月2日晚上19:45(美国东部时间,相当于格林威治标准时间23:45),从金星附近飞过。2018年11月5日,第一次抵达近日点。[1]
2018年8月11日凌晨3时33分在佛罗里达州卡纳维拉尔角用德尔塔IV型重型火箭发射“帕克太阳探测器”,以执行首次探日任务。不料,发射进入倒计时后,技术故障致使计划推迟。距离发射只剩1分55秒时,火箭制造商联合发射联盟公司说,解决氦气压力问题后,12日将再次尝试发射。[5]
探索图2018年8月12日,有史以来飞得最快的航天器美国“帕克”太阳探测器升空,正式开启人类历史上首次穿越日冕“触摸”太阳的逐日之旅,这也将成为迄今最“热”的太空探测任务。[6]
2019年,帕克发现太阳风中的磁力呈“之”字形结构(称为“回旋”),越靠近太阳磁力越丰富。
2021年4月,在帕克第八次飞越太阳期间,在太阳表面上方约810万英里(1303万公里)处遇到了特定的磁性和粒子,标志着帕克首次越过阿尔文临界表面,进入了太阳大气层。
2021年12月14日,美国宇航局宣布“帕克太阳探测器”首次接触到太阳,当时的环境温度约为200万华氏度(约93万℃)。这一里程碑标志着“太阳能科学的一个巨大飞跃”。[7]
NASA科学考察局副局长托马斯・祖波森宣布,将这个探测器命名为“帕克太阳探测器”,以纪念芝加哥大学名誉教授、天文学家尤金・帕克,帕克是太阳风科学的先驱。这是NASA第一次以健在人物命名航天器。
NASA指出,近距离探测太阳,将回答一些长期以来困扰着天文学家的难题,有助于揭示太阳的运行机制,了解太阳与行星、地球的关系,提高人类预测太空天气的能力,改善会影响地球生命的主要天气事件,以及协助太空卫星和宇航员的观测。[2]
“帕克太阳探测器”由约翰·霍普金斯大学应用物理实验室设计建造。探测器发射重量646公斤,设有由碳复合材料制成的厚达11.4厘米的防热罩,可让探测器主体(太阳能帆板和少数科学传感器除外)在接近1400摄氏度的外部环境下把温度保持在略高于室温。探测器上设有自主控制软件,用于保证温度敏感组件不过热,将利用温度传感器的数据来判断探测器该采取的指向。探测器温控系统内的铂电阻温度计曾在转往发射场前的测试中暴露出故障率过高等问题,为此新增了冗余配置。
探测器上携带的观测仪器包括1)“太阳风电子、阿尔法粒子与质子调查”(SWEAP),用于太阳风内电子、质子和氦离子的计数和特性测定。2)“太阳风宽视场成像仪”(WISPR),用于对太阳日冕、太阳风和探测器周围激波进行三维成像。3)“电磁场调查”(FIELDS),将对穿越太阳大气等离子体的电场和磁场、无线电辐射及激波进行直接测量,并充当一个巨型宇宙尘埃探测器。4)“太阳综合科学调查-高能粒子仪器”(ISIS-EPI),由两台仪器组成,将监测太阳大气中被加速到高能状态的电子、质子和离子。5)“太阳探测器+日球层起源”(HeliOSSP)。[1]
探测器上还携带了存有113.7万个人名的内存卡。[1]
发射升空
2018年8月12日,“帕克”太阳探测器在美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地发射,搭乘德尔塔IV重型火箭,开始它的逐日之旅。[8]