今天小編分享的科學經驗：剛剛，人類最快探測器與太陽上演最近距離接觸，歡迎閱讀。
新的歷史誕生了。
剛剛，人類史上最快的探測器，首次到達距離太陽最近的地方——
離太陽表面僅有610 萬公裡，相當于地球和太陽之間平均距離的 4%。
NASA Sun 官宣，北京時間晚上 7 時 53 分，帕克太陽探測器（Parker Solar Probe，PSP）正在飛越新的近日點。
此前，從未有人造物體以如此近的距離靠近一顆恒星，此次飛越以 192 公裡每秒（光速的 0.064%）的速度進行，将人造物體的最高飛行速度推上了新的台階。
據 NASA 介紹，PSP 将徹底改變人類對太陽的理解。
一直以來，它的科學目标是飛躍太陽，觀測太陽大氣的最外層——日冕。
2021 年，它首次飛躍日冕，采集到了那裡的粒子和磁場數據，成為人類歷史上首個接觸太陽的航天器。
此次飛躍正值太陽活動周的極大期，PSP 将收集測量數據和影像，以便人類更深入地了解太陽風的起源和演化。
飛躍過程中 PSP 會與地面失去聯系，整個流程需要依靠自主控制來完成。
如果成功，PSP 發出的第一個返回信号将于當地時間 12 月 27 日到達 NASA。
人類史上首次接觸太陽
人類歷史當中，PSP 是飛行速度最快的航天器，也是首個接觸太陽的航天器。
協調世界時（UTC）2018 年 8 月 12 日 07 時 31 分（北京時間下午 15 時 31 分），重 685 公斤的 PSP 在美國佛羅裡達州卡納維拉爾角空軍基地發射升空。
發射後兩個多月，PSP 就成為了有史以來距離太陽最近的人造物體，打破了 Helios 2 号航天器于 1976 年 4 月創下、保持了 40 多年的紀錄。
此後這個紀錄又不斷被 PSP 自己打破，2021 年它首次飛越了日冕，成為人類歷史上首個接觸太陽的航天器。
此次飛越近日點時，PSP 離太陽的距離又創下了新的紀錄，并且速度達到了 192 公裡每秒（光速的 0.064%），相當于不到 10 秒鍾就能從北京飛到廣州。
帕克太陽探測器的命名，是為了紀念天體物理學家尤金 · 紐曼 · 帕克（Eugene Newman Parker）。
他是現代太陽風和磁重聯理論的奠基人，提出了納米耀斑的存在，作為日冕加熱現象的解釋，1956 年基于數學理論發現并命名了太陽風，後來被航天器測量所證實。
PSP 是 NASA 第一艘以（當時）在世人物命名的航天器，2022 年 3 月，94 歲的帕克在芝加哥逝世。
回到探測器本身，它的設計目的是在距太陽表面約 650 萬公裡的範圍内俯衝，追蹤能量流，研究日冕的加熱，并探索加速太陽風的因素。
該任務将為困擾科學家 60 多年的長期問題提供答案——
為什麼日冕比光球層熱得多？太陽風如何加速？高能太陽粒子的來源是什麼？
注：太陽由内而外依次由核心、輻射區、對流層、光球層、色球層、日冕層構成，光球層之下稱為太陽内部，光球層之上稱為太陽大氣。
為了給這些問題搜集數據，PSP 主要攜帶了四種儀器——電磁場探測器 FIELDS、太陽綜合科學調查工具 IS ☉ IS、寬視場成像儀 WISPR，以及太陽風粒子（質子、電子、阿爾法粒子）計數器 SWEAP。
搭載這些探測器，旨在研究磁場、等離子體和高能粒子，并對太陽風進行成像。
同時為了避免被太陽輻射損壞，PSP 及其儀器采用了 11.43 厘米厚的碳復合材料防護罩，可承受近 1377 攝氏度的高溫。
有意思的是，在 PSP 高增益天線下方的銘牌上還安裝了一塊包含超過110 萬人名字的存儲卡，其中還存儲了帕克的照片，以及他 1958 發表的論文副本。
△帕克探測器 3D 模型，來源：NASA
PSP 依靠金星重力輔助實現對太陽的接近，逐漸降低其軌道近日點，以達到約 8.5 個太陽半徑（約 600 萬公裡）的最終高度。
PSP 已經完成了七年内七次對金星的飛越，目的是逐漸縮小其繞太陽的橢圓軌道，到任務結束時将一共圍繞太陽飛 24 圈。
△來源：維基百科，作者：Phoenix7777
2018 年 10 月 3 日，PSP 第一次飛躍金星，一個多月後的 11 月 6 日以 95 公裡每秒的速度第一次到達近日點。
此後 PSP 又六次飛躍金星，最近一次是在今年的 11 月 4 日；二十一次到達近日點，今天之前的最近一次在今年九月，速度為每秒 176 公裡。
在這過程當中，PSP 在 2021 年首次飛越日冕并采集了數據，成為人類歷史上首個接觸太陽的航天器，此後 PSP 又執行了多次飛越日冕的操作。
7 年多的飛行時間，PSP 已經取得了不少的發現：
2018 年 11 月 6 日，PSP 觀測到其首次太陽風磁場逆轉（僅指 PSP 的首次，并非人類首次）；
PSP 發現了距太陽半徑 560 萬公裡的宇宙無塵區的證據；
2021 年 4 月 28 日，PSP 在 18.8 個太陽半徑處遇到了特定的磁場和粒子條件，表明它穿透了阿爾文表面；
2022 年 9 月 25 日，PSP 的影像中首次發現了彗星，這顆彗星被命名為 PSP-001；
自此，帕克太陽探測器拍攝的影像中又陸續發現了 19 顆掠日彗星，其中包括兩顆非群彗星；
今年，在 PSP 觀測到的日冕物質抛射過程中檢測到了開爾文 - 亥姆霍茲不穩定性（KHI），這是第一個探測到這一長期理論事件的航天器。
注：KHI 是指在有剪力速度的連續流體内部或有速度差的兩個不同流體的界面之間發生的不穩定現象，如風吹過水面時水面上表面的波的不穩定現象。
如果此次飛越取得成功，NASA 将在 27 日收到 PSP 的返回信号，獲取到的數據和影像将于明年 1 月開始傳回地球。
明年 3、6、9、12 月，PSP 還将四次飛過近日點。
最早追溯至 1958 年，因成本原因一再推遲
事實上，帕克太陽探測器的概念最早可以追溯到 1958 年的一份報告。
當時報告中提出了包括 " 一個太陽探測器通過水星軌道内部以研究太陽附近的粒子和場 " 在内的幾項太空任務。
直到七八十年代，雖然這項研究的重要性被再次肯定，但由于成本原因一直擱置。
後來進入 90 年代，當時又探索了降低成本的太陽軌道飛行器任務，且追求能力更強的太陽探測器任務成為 NASA 90 年代末制定的外行星 / 太陽探測器 ( OPSP ) 計劃的核心内容之一。
确定想法後，最初的探測器計劃利用木星的重力輔助進入幾乎直接落向太陽的極地軌道。
但是，由于太陽輻射強度的極端變化，任務成本變得高昂，甚至需要放射性同位素熱發電機來供電。
而且更麻煩的是，前往木星這項任務本身就很耗費時間。
轉機來自 2010 年初，太陽探測器任務被新納入成本較低的Solar Probe Plus 計劃中。
同時這一次使用金星重力輔助來實現更直接的飛行路徑，該路徑可由太陽能電池板供電。
它具有更高的近日點軌道，這減少了對熱保護系統的要求。
再到後來，2017 年 5 月，為了紀念天體物理學家 Eugene Newman Parker，該航天器正式更名為帕克太陽探測器。（之前為 Solar Probe, Solar Probe Plus 或者 Solar Probe+ )
對了，就在當年 10 月，Parker 教授還現場參觀了這台探測器。
△來源：NASA
而回到此時此刻，帕克太陽探測器再一次創造了歷史。
至于後續進展，量子位也會第一時間持續關注。
參考鏈接：
[ 1 ] https://x.com/NASA/status/1871312602883621217
[ 2 ] https://en.wikipedia.org/wiki/Parker_Solar_Probe
[ 3 ] https://science.nasa.gov/mission/parker-solar-probe/
[ 4 ] https://eyes.nasa.gov/apps/solar-system/#/story/psp_perihelion
— 完 —
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