頂著上百萬度的高溫，帕克太陽探測(cè)器，為什么沒有被燒化？

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漂亮國(guó)宇航局發(fā)射其最具野心的太陽探測(cè)器帕克太陽探測(cè)器，該探測(cè)器將踏上前往太陽和“觸摸”太陽的旅程，比以往任何其他太陽探測(cè)器都更接近太陽表面。

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根據(jù)計(jì)劃，帕克太陽探測(cè)器最靠近太陽的三個(gè)軌道將使其在距離太陽表面620萬公里（8.86太陽半徑）范圍內(nèi)飛行。有太陽的外部大氣或外部日冕的內(nèi)部，那里的溫度至少為100萬度。

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那么，為什么帕克太陽探測(cè)器如此靠近太陽卻不會(huì)融化呢？它是如何做好隔熱的？

即使是最先進(jìn)的隔熱板也會(huì)在100萬度的高溫下熔化。要知道，金星的表面溫度約為460攝氏度，這導(dǎo)致了前蘇聯(lián)在20世紀(jì)80年代發(fā)射的金星探測(cè)器在登陸金星后發(fā)生電子故障。

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對(duì)此，NASA解釋說，保護(hù)帕克太陽探測(cè)器的關(guān)鍵在于溫度、熱量和空間密度的差異。

物體的溫度來自組成粒子的恒定熱運(yùn)動(dòng)，因此溫度實(shí)際上是粒子運(yùn)動(dòng)速度（或平均動(dòng)能）的表示。相反，熱量測(cè)量實(shí)際傳遞的能量。在浩瀚的宇宙中，粒子可以移動(dòng)得很快，但它們不會(huì)傳遞很多熱量，因?yàn)檫@些粒子之間有很大的空間。

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漂亮國(guó)宇航局科學(xué)家蘇珊娜·達(dá)林博士解釋說，雖然帕克太陽探測(cè)器將要飛行的日冕溫度極高，但那里的密度很低。想象一下把手放在熱爐子前面和把手放在沸水中（千萬不要嘗試）之間的區(qū)別。顯然，熱爐前的手可以比沸水中的手更長(zhǎng)時(shí)間地承受更高的溫度，因?yàn)殚_水中的手會(huì)與更多的熱粒子相互作用。

類似地，與太陽的可見表面相比，日冕的密度更低，因此帕克太陽探測(cè)器在與更少的熱粒子相互作用時(shí)不會(huì)接收太多熱量。因此，保護(hù)探測(cè)器上大部分儀器的隔熱板預(yù)計(jì)將被加熱至1370攝氏度，而不是100萬攝氏度。

帕克太陽能探測(cè)器配備了一個(gè)非常先進(jìn)的隔熱板，它由兩塊過熱的碳碳復(fù)合板組成，中間夾著一個(gè)11.5厘米的泡沫碳芯。

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面向太陽的一面涂有明亮的白色陶瓷漆，直徑約2.4米，可以有效反射陽光以減少熱量。由于泡沫的輕盈，這種隔熱板的重量?jī)H為72.5kg。有了這種隔熱板，帕克太陽探測(cè)器的大多數(shù)儀器的溫度僅為30攝氏度。

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此外，還有一些儀器需要在隔熱板外工作，它們由其他特殊材料制成。例如，用于捕獲帶電粒子以測(cè)量其流量的法拉第杯由鈦鋯鉬合金制成，其熔點(diǎn)約為2350攝氏度。

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為儀器產(chǎn)生電場(chǎng)的芯片是用鎢鍛造的，鎢是已知熔點(diǎn)最高的金屬，其熔點(diǎn)高達(dá)3422℃。探測(cè)器上的金屬絲由鈮制成，其熔點(diǎn)為2477攝氏度。探測(cè)器上的傳感器將幫助它糾正方向，這樣精確的儀器就不會(huì)暴露在陽光下。

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至于太陽能電池板，它們用于收集太陽能來驅(qū)動(dòng)探測(cè)器。當(dāng)探測(cè)器離太陽太近時(shí)，它們可以收縮到隔熱板后面以防止過熱。

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此外，整個(gè)帕克太陽探測(cè)器還由加壓去離子水冷卻，這可以很好地控制探測(cè)器將暴露的極端溫度。配備先進(jìn)的隔熱板，帕克太陽探測(cè)器將能夠在前所未有的近距離研究太陽。

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