模擬效果圖（來源于網(wǎng)絡(luò)） 

科學(xué)家們夢想著有朝一日能夠飛向日冕。就在上周，美國宇航局（NASA）宣布太陽探測器（SP+）任務(wù)已經(jīng)進(jìn)入2018年發(fā)射前的最后研發(fā)階段。

一直以來，太陽對于人類而言，既熟悉又陌生。NASA發(fā)射太陽探測器，期望它能帶回更多關(guān)于地球“母星”的重要信息，了解恒星的演化。

據(jù)了解，太陽探測器將深入太陽外層大氣，探測在那里遇到的等離子體、磁場和波、高能粒子和塵埃。它們也對太陽探測器軌道附近以及日冕底部的偶極結(jié)構(gòu)的日冕結(jié)構(gòu)成像。

“防曬”決定它能不能活下來

按原定計(jì)劃，這枚探測器將在2018年7月31日于佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地由三角洲4號重型火箭攜載發(fā)射升空。

在為期6年的任務(wù)中，太陽探測器將逐漸靠近太陽，那到底有多近呢？

探測任務(wù)的設(shè)計(jì)以及金星的引力使得它到太陽表面的距離不會小于8.5個太陽半徑。在這個距離上觀測太陽，會比從地球上看到的大23倍，在這里太陽亮度和熱量則會高出500倍。

探測器里面的電子元件必須在一定溫度范圍內(nèi)才能正常工作，果殼網(wǎng)主筆、天文學(xué)家虞駿在接受科技日報采訪時表示，如何做好隔熱工作，是設(shè)計(jì)面臨的難題。

面對如此高溫，太陽探測器又將如何生存呢？據(jù)了解，整個探測器將被置于一塊直徑2.7米、厚15厘米，由碳泡沫復(fù)合材料制成的“太陽擋板”之后，而這塊“擋板”面臨的是超過1400℃的高溫和強(qiáng)烈的輻射。

此外，強(qiáng)照度、輻射以及塵埃的撞擊都是需要納入考慮的。多方面的建模和創(chuàng)新是設(shè)計(jì)的主旋律，而平衡則成為設(shè)計(jì)的核心問題。為了不讓太陽探測器“赤膊上陣”，設(shè)計(jì)師們克服著各種挑戰(zhàn)。虞駿指出，軌道設(shè)計(jì)需要做一些非常細(xì)致的規(guī)劃，安全性和成本都是需要攻克的難題。

解開太陽風(fēng)“加速”謎團(tuán)

太陽探測器的重要使命之一，就是揭開日冕和太陽風(fēng)的奧秘。日冕的溫度是困擾科學(xué)家多年的謎團(tuán)之一。太陽外部大氣層，有些地方溫度竟然超過100萬攝氏度，比太陽表面溫度還要高上數(shù)百倍。倘若你將一支溫度計(jì)伸到太陽表面，那么它的表面溫度大約是6000攝氏度。但是，當(dāng)溫度計(jì)距離太陽表面更遠(yuǎn)時，溫度卻沒有更低。對此，科學(xué)家們一直疑慮重重。

太陽風(fēng)則是困擾科學(xué)家們的第二個謎團(tuán)。太陽向整個太陽系噴射太陽風(fēng)，這種熾熱的帶電粒子風(fēng)，時速可以達(dá)到每小時數(shù)百萬英里。但令人驚訝的是，在太陽的表面，沒有任何強(qiáng)風(fēng)存在，可當(dāng)太陽風(fēng)抵達(dá)太陽系行星時，卻變成了“狂風(fēng)”。

科學(xué)家懷疑，在太陽和行星之間存在一些未知因素，從而讓太陽風(fēng)獲得了如此高的速度。至今，高速太陽風(fēng)的成因依舊是個未解之謎。太陽探測器采用大視場成像儀（WISPR）來觀測，過去從來沒有一個探測器能夠在如此有利的位置上以這樣高的分辨率觀察過太陽。當(dāng)它掃描過日冕的時候，WISPR將對它進(jìn)行斷層成像，不過其成像跨度只能達(dá)到90度到150度。

此外，日冕一面“沸騰”一面“冰凍”的現(xiàn)狀也困惑著科學(xué)家。日冕中的粒子看上去似乎是從不同的方向被加熱的。日冕中垂直于磁場方向的等離子體溫度要比沿著磁場的高出10倍或者20倍。這就好比有一桶水，從一個方向看它在沸騰，但是從另一個方向看它卻是冰凍的。

取得太陽磁場第一手資料

太陽探測器的另一項(xiàng)重要任務(wù)是探測磁場及太陽的其他部分，以預(yù)測下一次噴向地球的太陽耀斑將發(fā)生于什么時候。

人們一直想弄明白為什么太陽每11年會轉(zhuǎn)換一次磁性，從幾乎沒有太陽黑子的虛弱體轉(zhuǎn)變成會噴射太陽耀斑的怪物，隨后在再次轉(zhuǎn)換磁性之前變回虛弱體。虞駿指出，黑子、耀斑，都跟太陽的磁場活動有密不可分的關(guān)系，這次，太陽探測器能夠較近距離拿到第一手資料，對太陽及附近的環(huán)境、大氣、磁場等進(jìn)行一個詳細(xì)的探測。

更準(zhǔn)確地預(yù)測太陽活動

太陽和人類的日常生活是密切相關(guān)的，不光是給人類帶來光和熱，其實(shí)太陽的活動也可能給地球帶來影響。小到極光爆發(fā)，大到地磁暴，甚至可能導(dǎo)致各種各樣的災(zāi)難。此外，如果太陽活動爆發(fā)太強(qiáng)烈的話，有可能使大氣層外不受保護(hù)的人造衛(wèi)星大范圍地失效。

探測器發(fā)射后，有利于更準(zhǔn)確地預(yù)測太陽活動，提高大氣層外空間天氣預(yù)報的精度。

如今大家出行主要是通過GPS進(jìn)行導(dǎo)航，GPS的衛(wèi)星信號也有可能受到太陽活動的影響，從而導(dǎo)致GPS導(dǎo)航出錯。虞駿說，探測器成功發(fā)射后，可能提醒你今天幾點(diǎn)幾分GPS會不準(zhǔn)，開車要小心，這是對日常生活比較明顯的影響。

順路去看看金星

太陽探測器目前正由約翰—霍普金斯應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室建造。該實(shí)驗(yàn)室表示，太陽探測器附加任務(wù)是一項(xiàng)真正意義上的探索任務(wù)，探測器將靠近太陽，從亞音速級到超音速級觀測太陽風(fēng)的速度，它還將飛越最高能太陽粒子的誕生地。

虞駿在接受科技日報采訪時說道：“為了能夠靠近太陽，飛向日冕展開科學(xué)觀測，探測器將先后7次飛越金星，借助金星引力進(jìn)行減速。盡管探測器的主要任務(wù)是探測太陽，但經(jīng)過金星的時候也會順便對金星展開相應(yīng)觀測，增加我們對這顆行星的了解。”

虞駿表示，當(dāng)太陽探測器靠近太陽時需要抵御超高溫度，最近時可達(dá)到590萬千米，比水星最靠近太陽時還要近7倍。這個距離大大超過了以前的所有探測器能夠接近太陽的最近距離。（郭盈）

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那些拜訪過太陽的前輩們

其實(shí)早在上世紀(jì)60年代后，為探索太陽的秘密，世界各國就不遺余力發(fā)射各類太陽探測器。

       如美國的軌道觀測站、國際日地探險者、太陽峰年衛(wèi)星以及蘇聯(lián)的預(yù)報號、質(zhì)子號、宇宙號衛(wèi)星等。美德聯(lián)合研制的太陽神號探測器，在上世紀(jì)70年代中期曾抵達(dá)離太陽4000萬公里以外的地方，觀測了太陽表面及其周圍空間。1990年，美國發(fā)射了尤利克斯號太陽探測器，這個重達(dá)385公斤，用钚核反應(yīng)堆做動力的探測器4年后飛抵太陽南極并環(huán)繞飛行，第一次全方位觀測了太陽。