科学|人类即将触摸太阳——现代夸父逐日神话
2018年的8月 ， 伴随的一声巨响 ， 帕克太阳探针号（Parker Solar Probe）在美国佛罗里达州的发射基地成功升空 ， 开启了人类探索太阳的又一个夸父逐日般的宏伟篇章 。
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图1 帕克太阳探针号升空啦！
帕克太阳探针号原名太阳探针加号（Solar Probe Plus） ， 是美国航天航空局（NASA）探索太阳的一个重要项目 。 这个任务计划在7年 ， 23个轨道周期内 ， 逐步降低卫星的速度接近太阳 ， 直到进入到10个太阳半径以内 ， 以图探索阿芬临界点内的物理现象 ， 从而解释日冕加热、太阳风加速等一系列基础的科学问题 。
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图2 尤金·帕克教授
那么为什么要把这个项目重新命名呢？这就不得不提到太阳物理的祖师爷——尤金·帕克（Eugene Parker）教授了 。 如今已经93岁高龄的帕克教授在上世纪五十年代的时候发表了一系列文章预言了超声速太阳风的存在和太阳风中存在的著名的帕克螺旋 。 这些结果很快就被在60年代初发射的水手系列卫星证实了 ， 从而完全革新了人类对太阳的认知 。 为了纪念他的成就 ， NASA在2017年重新命名太阳探针加号任务为帕克太阳探针号 ， 也是NASA第一次用还在世的人的名字来命名项目 。
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图3 帕克太阳探针号的项目标志
实际上类似于帕克太阳探针号的项目概念早在1958年就被提了出来 ， 然而因为经费等种种原因 ， 一直没有成功立项 。 我还记得我在老板办公室聊天的时候 ， 他随手从办公室书架上掏出一本上世纪60年代的项目申请书 ， 说这就是几十年前的太阳探针的申请书 ， 这几十年来每隔几年就会有人提出这样的项目申请 ， 可惜直到这个世纪初 ， 这个项目才成功立项 ， 也就是今天已经上天了的帕克太阳探针号 。
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图4 帕克太阳探针号拍摄到的最新彗星NEOWISE
帕克太阳探针号是带着使命上天的 。 虽说这个任务的目的是去触碰太阳 ， 但我们其实是有具体的科学目标的——我们为什么要去触碰太阳 ， 我们到底想了解什么问题的答案 。 帕克太阳探针号的三个主要科学目标是：
探寻日冕加热和太阳风加速的原因
在太阳风源头处了解太阳磁场的结构和动力学
了解太阳高能粒子的加速和输运
这些问题都是太阳物理中的非常基本且重要的问题 ， 解释这些问题可以让我们更加了解我们休戚相关的这颗星星——太阳 ， 更了解她的脾性 ， 从而在未来更好地预测太阳上可能发生的对人类有危害的活动 ， 从而做到防患于未然 。
图5 2018-2025年帕克太阳探针号的预计轨道
在未来的5年中 ， 帕克太阳探针号将会逐渐靠近我们的太阳 ， 直到最后一个轨道 ， 到达约9.86个太阳半径处 ， 为我们触摸太阳 。 在那之后 ， 帕克太阳探针号将会耗尽全部燃料 ， 直到无法再调整自身的姿势 ， 只能接受太阳的炙烤 ， 最终与我们丧失联系 ， 完成它最后的使命 。
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图6 环日全景探测概念
未来 ， 中国也将在太阳探测上跨出巨大的一步 。 今年 ， 中国科学技术大学汪毓明教授联合紫金山天文台、中科院微小卫星创新研究院、山东大学、中国科学院大学等单位相关团队提出了一个新的深空探测概念——环日全景探测任务 。 这个任务计划在地球轨道与金星轨道之间部署6颗卫星 ， 对太阳进行全方位的探测 。
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