美国国家航空航天局(NASA)于1958年成立后不久，顶尖科学家们就编制了一个科研任务清单，他们认为，这些任务值得刚刚成立的NASA进行研究和实施。科学家在编制这个太空任务清单时，人类才仅仅发射过三颗卫星，因此，清单中的一些内容看上去极为令人兴奋。
研究人员的建议包括：发射一颗围绕地球轨道运行的太空望远镜，以观测宇宙中最遥远的恒星;发射行星探测器对太阳系的其他行星进行探测;启动登月计划将人类送上月球。
随着历史的发展，这些看似遥不可及的梦想逐渐成为了现实，人类完成了哈勃空间望远镜的建设、发射了“旅行者1号”及“旅行者2号”外层星系空间探测器、实施了阿波罗计划。这个建议任务清单中只有一个还没有实现：对太阳进行近距离观测。
太阳将光和热给予地球，同时也带来了太阳风暴，这种风暴能够干扰人造卫星的运行、对范艾伦辐射带造成严重影响。
人类花费了数十年时间才终于发明了相关技术，以保护科学设备仪器免受太阳严酷辐射的伤害。
近日，NASA戈达德航天飞行中心的一个无菌实验室中，有一个空间探测器静静地呆在早晨时光中，该探测器的设计同1958年的建议任务清单存在着很大的不同。这个探测器的内部面板敞开着，展示着该探测器的内部结构：电子设备盒、推进箱、太阳磁场测量仪、图像捕捉仪。这些设备能够对太阳剧烈活动的大气层进行测量及拍照。该探测器的隔热板封装于单独的容器内，容器上用红色的大号字母标注着警示信息：“仅在监督下处理”、“不要暴露在阳光下”。
这可是即将对太阳进行近距离飞行的探测器，结果外包装上却标着“不要暴露在阳光下”这样的警示信息。工程师柯蒂斯·威尔克森指着这个搞笑的警示信息笑了起来。
“帕克号”太阳探测器将于2018年夏季发射升空，它将在即将开始的旅程中以72.4万千米/小时的速度从太阳的大气层掠过，这个速度是非常快的，按照这个速度，从华盛顿到纽约仅需要1秒钟。“帕克号”太阳探测器抵近太阳表面的最近距离大约为643.74万千米，这一距离比历史上所有宇航器抵近太阳的最小距离还要小7倍。该探测器的隔热板不仅要暴露于太阳光的直射之下，还要能够经受1427摄氏度的高温炙烤，同时还要确保探测器未被阳光直射一侧的设备能够稳定在大约室温的温度范围。
经过了60多年的科学技术进步，人类才最终设计建造了这个探测器，该探测器将帮助人类探索太阳的秘密，并监测太阳的活动，这些活动对地球上的每一个人都存在着影响。“我们最终将安排这个探测器对太阳进行接触式探测，”本次任务的项目科学家尼古拉·福克斯说。
“但首先”威尔克森说：“我们得把太阳探测器送到发射台。”
威尔克森是美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室的系统保证管理人，“帕克号”太阳探测器就是由该实验室制造的。威尔克森的工作是，确保参与探测器制造的科学家及工程师按照标准、规程开展工作，以确保探测器能够正常运行。其中，金属部件必须要进行消磁处理，以避免影响探测器仪器设备的运行。技术人员必须穿戴头套、手套以及防止静电的接地手环，以避免探测器受到静电冲击。甚至连普通的笔记本也不准带进去，实验室的工作人员给访客发放了特殊纸张制作的记录表格，这种特殊纸张不会脱落只有显微镜才能发现的碎屑。尽管该探测器将会进入太阳周边极为严酷的环境，但实际上，这颗探测器在其一生的探测生涯中，最大的威胁来自于人类的不谨慎、不小心。
本文作者在这里坦白一下，顺便也开个玩笑：在放置探测器的洁净房间内，我曾经忍不住打了个喷嚏。如果探测器除了什么问题，那么我的呼吸道肌肉应当就是罪魁祸首。
组装及测试小组成员将“帕克号”太阳探测器移动到戈达德空间研究所的声学测试实验室
威尔克森及其同事在现场监视着人们的工作和行为，特别是要确保不谨慎的记者不要乱摸乱动，同时，约翰霍普金斯大学应用物理实验室的组装及测试小组组长安妮特·多尔博监控着“帕克号”太阳探测器组装工作的整个过程。在过去的数个月里，美国全国各地的很多实验室设计制造的金属部件在这里，在质量控制人员的严密监视下，组装成为了这个太阳探测器，该探测器外形像一个大花瓶，体积和一张丰田普锐斯轿车差不多一样大。
经历了整个组装过程的多尔博对这个探测器有着极为亲密的了解。她说，这个探测器就像自己的孩子，让她感觉无比亲密，但又带来了很多担心焦虑。“帕克号”太阳探测器的一侧安装了一个太阳探测杯，探测杯能够从隔热板后方伸出，采集太阳放射的高能粒子流样本。“太阳探测杯是一个极为勇敢，极为坚固，耐高温不怕日晒的仪器设备，”多尔博说。
该探测器的另一侧安装着冷却系统，该系统是一个包含着5公升加压水的辐射器，能够将探测器受到的太阳辐射热量散发到太空之中，之前人类的宇航器中还从未使用过此类技术设备。“这个探测器中同时存在着水和电子设备，这两种东西可不是什么好伙伴，探测器的设计制造工作需要非常认真仔细，确保这两种设备不要因为接触而出现故障，”多尔博说。
多尔博领导的小组还负责对探测器进行了其他的一些测试，如高温烘烤、激烈震动、激光轰击，这些测试都是为了确保该探测器能够经受太空飞行中将要发生的各类危险。
测试小组于上周进行了该探测器最为重要的一次测试——热真空试验。在为期7周的测试工作中，探测器被放置于高度为12.2米的黑暗实验室内，房间温度被降到零下180摄氏度，以模拟太空的严酷寒冷，然后又按比例加热到探测器在抵近飞越太阳时将会经受的高温。工程师将在一系列严酷的条件下进行探测器飞行模拟，以测试探测器的各种硬件。
“帕克号”太阳探测器降入NASA戈达德航天飞行中心的热真空实验室
检测工作顺利完成之后，探测器将被包装好运往佛罗里达州，装载于火箭之上并发射离开地球。在经过金星的时候，该探测器将通过引力加速环绕太阳进行24次椭圆轨道飞行。在每一次抵近太阳过程中，“帕克号”太阳探测器都将穿越被称为日冕的太阳大气层。
在进行日冕穿越的过程中，碳复合材料制作的隔热板虽然只有一本百科全书的厚度，但却能够确保探测器经受住融钢化铁的极度高温。
“三十年前，这项隔热技术还未发明，”帕克号太阳探测器主要设备副首席研究员、马里兰州格林贝尔特市NASA戈达德空间飞行中心物理学家埃里克·克里斯蒂安说。
为什么要做出如此之多的努力，来抵近探测太阳?很多希腊神话都警告人类不可过于靠近太阳!克里斯蒂安解释说，这个探测器的故事是从一个名叫尤金·帕克的青年太阳科学家开始的，尤金·帕克首先意识到，日冕放射出来的带电粒子太阳风的传播速度比声音的速度还要快。这一研究发现公开发表于上世纪五十年代，刚开始时，天体物理学界对此不太重视，但之后的实际观测证实了这一研究是正确的。
手持帕克太阳探测器模型的帕克老先生，背后是帕克太阳探测器的徽标
克里斯蒂安说：“太阳风的加速过程依然是一个关于太阳的基础性科学问题。”这一问题长期以来未能得到解决，因此，NASA才非常希望发射探测器，对太阳进行探测，NASA也前所未有地将这个探测器按照科学家尤金·帕克的姓名进行命名。帕克目前已经90岁高龄，而在此之前，还从未有任何一个宇航器按照一位仍然在世的人的姓名进行命名。
这是一张通过三张太阳动态观测卫星所拍摄照片合成的图片，图片左侧太阳表面爆发出太阳物质，这也就是所谓的日珥爆发
“帕克号”太阳探测器还将调查两个存在关联的神秘现象：为什么太阳大气层比太阳表面还要热?高能粒子是通过何种方式加速离开日冕进入太空的?
“我们将尝试在1.5亿千米之外找到这些问题的答案，”克里斯蒂安说：“但实际情况是，只有发射探测器前往这些太阳活动实际发生的地点，才能够了解太阳活动的真实情况。”
太阳活动及太阳表面爆发会对地球造成影响
这些关于太阳的神秘问题的答案，与地球上的生命存在着很大的关联。太阳大气层中发生的破裂扰动会产生巨型的电离气体爆炸，形成日冕物质抛射、以及被称为太阳耀斑的辐射爆发。日冕物质抛射会与地球磁层发生相互作用，形成电流通过地层传播，导致电网瘫痪。同时，太阳耀斑爆发将产生大量的带电粒子，粒子流将挟带大量能量轰击地球磁场，干扰无线电通信，在太空中飞行的宇航员因为没有受到地球磁场的保护，会因为太阳耀斑而发生辐射中毒现象。预测上述灾难现象会在何时发生，需要科学家进一步认识和了解我们头顶上核聚变反应堆--太阳的复杂物理规律。
“人们总是会忘记，”克里斯蒂安说：“太阳是一颗任性多变的恒星。”
从地球上进行观测时，太阳就像是一个温暖、单色的球形天体。但是，克里斯蒂安描述的太阳非常像梵高笔下的绘画：太阳大气层喷射出强烈的辐射。被称为磁环弧的等离子长鞭环绕着太阳的表面。极度高温气体气泡发生爆裂，把大量物质投射到太空之中。
“太阳表面及其大气层存在着剧烈的物理及化学活动，”克里斯蒂安说：“人类即将发射探测器，对这片区域进行探测。”
来源：漫步宇宙
