2018 年 8 月,NASA帕克太阳探测器(PSP)开始了研究太阳外日冕的漫长旅程。
经过几次重力辅助机动后探测器打破了赫利俄斯二号的距离记录,成为距太阳最近的天体2018 年 10 月 29 日。
从那时起,帕克探测器的高椭圆轨道使其能够多次穿过太阳日冕(“接触太阳”)。
在2024 年 12 月 24 日,NASA 证实他们的探测器最接近太阳,距离太阳表面仅 600 万公里(380 万英里),大约是太阳与地球之间距离(0.04 个天文单位)的 0.04 倍。
除了打破其之前的距离记录,PSP 以约 692,000 公里/小时(430,000 英里/小时)的速度穿过太阳大气层。这大约相当于光速的 0.064%,使帕克太阳探测器成为有史以来最快的人造物体。
航天器最后一次通过后,它发出了信标音,以确认其安全通过并正常运行——该信号于 12 月 26 日收到。这些近距离的通过使得PSP能够进行科学操作,这将扩大我们对太阳风起源和演化的了解。
过去六年中,探测器每一次飞越金星,都会使其在椭圆轨道上更接近太阳。
截至2024 年 11 月 6 日,航天器到达了一个最佳轨道,使其足够接近太阳和影响太空天气的过程,但又不会太接近太阳的热量和辐射会损坏它。
为了确保航天器能够承受日冕中的温度,帕克探测器依靠碳泡沫屏蔽,可以承受 980 到 1425 的温度°C(1,800 和 2,600 度°F)。
该防护罩还可以使航天器仪器保持遮荫并保持在室温下,以确保它们能够在太阳大气中运行。
负责该项目的副署长尼基·福克斯 (Nicky Fox) 说道。科学任务理事会(SMD)在美国宇航局华盛顿总部,在最近的美国宇航局新闻稿:
“飞得如此接近太阳是人类首次恒星任务的历史性时刻。通过近距离研究太阳,我们可以更好地了解它对整个太阳系的影响,包括对我们日常在地球和太空中使用的技术的影响,以及了解宇宙中恒星的运作方式,以帮助我们寻找地球以外的宜居世界。”
约翰·霍普金斯大学应用物理实验室 (JHUAPL) 帕克太阳探测器项目科学家努尔·拉瓦菲 (Nour Rawafi) 是设计、建造和操作该航天器的团队的一员。
“帕克太阳探测器正在勇敢地面对太空中最极端的环境之一,并且超出了所有人的预期,”他说。
“这项任务开启了太空探索的新黄金时代,使我们比以往任何时候都更接近解开太阳最深、最持久的奥秘。”
帕克太阳探测器最初是在 1958 年的一份报告中提出的美国国家科学院空间科学委员会,其中建议“一个太阳探测器穿过研究太阳附近的粒子和场。”
虽然这一概念在 20 世纪 70 年代和 80 年代再次被提出,但该技术和具有成本效益的任务还需要几十年的时间才能实现。
帕克太阳探测器在之前的近距离飞行中也取得了一些有趣且意想不到的发现。其期间2021年首次进入太阳大气层之后,飞船发现日冕的外边界呈现出尖峰和山谷的特征,与预期相反。
它还发现了光球层内太阳风中之字形(之字形结构)的起源。从那时起,航天器在日冕上呆了更多的时间,仔细检查太阳的大部分关键过程。
探测器的发现也不限于太阳。如前所述,PSP 的主要目标之一是研究太阳活动如何影响“太空天气”,即太阳风与太阳系行星的相互作用。
例如,探测器捕获了金星的多幅图像在其多次重力协助下,记录了该行星的无线电发射,以及金星轨道尘埃环的第一张完整图像。
该探测器还被反复受到日冕物质抛射的爆炸(日冕物质抛射)在穿过太阳系时扫除灰尘。
美国宇航局戈达德太空飞行中心的帕克太阳探测器任务科学家亚当·萨博说:“我们现在了解了太阳风及其远离太阳的加速。”
“这种近距离接近将为我们提供更多数据,以了解它是如何在近距离加速的。”
该探测器甚至提供了一个NEOWISE 彗星的新视角通过从其独特的有利位置捕捉图像。现在任务团队知道探测器是安全的,他们正在等待它到达可以传输从最新太阳通道收集的数据的位置。
美国宇航局总部太阳物理学部主任乔·韦斯特莱克说:“从航天器上传下来的数据将是关于我们人类从未去过的地方的新鲜信息。”
“这是一项了不起的成就。”
该航天器的下一次太阳穿越计划于2025年3月22日和2025年6月19日进行。