美國地球物理聯盟 2021 年秋季大會(AGU Fall Meeting 2021)日前在路易斯安那州紐奧良舉行,科學家在記者會宣布,美國航空太空總署(NASA)派出的帕克太陽探測器(Parker Solar Probe)正式接觸到太陽,穿過日冕進入太陽的大氣層。

帕克探測器每次飛掠太陽都距離太陽更近一些,最近帕克探測器進行了第十次飛掠太陽,這也是它第一次穿過日冕進入太陽的大氣層。

NASA說,這一次飛掠太陽的任務中,帕克探測器其實進出了日冕好幾次,在日冕裡面,遇到一種叫做「偽流」(pseudostreamer)的物質,NASA 說這是浮在太陽表面上一種帶狀結構,由大量高能粒子構成,在日食的時候可以看到它。

帕克探測器距離太陽最近的時候只有 530 萬英里,這個距離大約是地球與太陽之間距離的 5 %,太陽的半徑只有大約 43 萬英里,由此可見太陽大氣層厚度之大。然而,與太陽如此近距離接觸,對 NASA 探測器的隔熱板是個考驗。NASA 為探測器設計了 4.5 吋厚的隔熱板,用以保護探測器裡面的相機等儀器,不被 2,500 多華氏度的高溫所熔化。

除了需要克服高溫的問題,探測器越益加快的飛行速度也是一大挑戰。帕克探測器的速度已經達到每小時 364,600 英里,相當於每秒 101 英里。在這樣高速飛行的狀態下,探測器若撞上空中漂浮的任何一個小顆粒,都將對探測器來說非常危險。

哈佛-史密森尼天體物理中心(CfA)的天體物理學家史蒂文斯(Michael Stevens)在《科學日報》(Science Daily)中解釋,這整個任務的目標是透過飛入太陽大氣認識太陽如何運作,唯一途徑則是「由太空飛行器越過科學家稱為 Alfvén 點的外邊界」。

帕克探測器的一大特點在於,多數飛行器都是借助飛掠天體的機會加速以節省燃料;而帕克探測器在其七年的旅途中,共將七次飛掠金星而減速,並逐步調整其軌道使它越來越接近太陽。 2018 年發射的帕克探測器,在今年 2 月和 10 月已經第四次和第五次飛掠金星,為 2025 年預計抵達最靠近太陽表面約 700 萬公里處的計畫做準備。