年8月12日，美国宇航局成功发射了帕克太阳探测器，这是人类历史上发射的最接近太阳的探测器。其主要任务是对太阳风、太阳日冕、太阳磁场等进行监测，从而近距离研究太阳运行机制，并为探索太阳对行星影响提供基础。

帕克太阳探测器并非一直向太阳靠近，而是借助金星的引力效应，通过7次飞越来逐渐降低其椭圆轨道的近日点。它第一次经过近日点时，与太阳光球层的距离约为万公里，预计到年时，这一距离将减少到万公里，大约是太阳直径的4.5倍，日地距离的4%。在这么近的距离下，为什么帕克太阳探测器能忍受住高温的“煎熬”呢？

温度与热量

大家知道，太阳表面的温度高达摄氏度。而且，随着太阳内部核聚变以及太阳活动的影响下，在太阳表面会激发出强烈的“日冕”，在日冕层，温度将高达万摄氏度，如此高的温度，太阳表面氢、氦等原子，被电离成带正电的质子、氦原子核以及带负电的自由电子等。

由于携带能量极高，这些粒子运动速度非常快，有一部分甚至能突破太阳引力的束缚，以极高的速度向四面八方逃逸，形成由大量带电粒子构成的粒子流，就像风一样，因此被称为“太阳风”。

太阳表面所激起的日冕，不但温度高，涉及范围也非常广，可以达到太阳表面几百万公里高的地方。所以，帕克太阳探测器运行到近日点后，周围的温度将会非常高，特别是后续它与太阳光球层的距离越来越近，甚至直接穿越高达上百万的高温区。

为什么帕克探测器不会熔化呢？最关键的原因，是我们在判断温度和热量两个概念时，出现了认知上的偏差。物体相态的改变，温度的高低固然很重要，但是最终的决定因素是吸收或者释放热量的多少。

温度只是衡量微观粒子运动速率快慢的标量，粒子运动越快，温度则越高，但温度不能表征物质的分布密度状况。在相同体积的空间内，只要粒子的平均运动速度相同，无论数量多还是少，对外表现的温度值都是一样的，但是这些粒子所具有的热能总和则不一样，粒子密度越大，则热能就会越高。

比如，我们可以在温度60摄氏度的汗蒸房里待上十几分钟，但在60摄氏度的热水池中很难挺得住。再比如，我们的手可以很容易穿过高达几百上千摄氏度的火焰，但如果接触这么高温度的液体，必然会被严重烫伤。原因就在于空气中的粒子密度，要远远小于液体，相同条件下蕴含的热量就有很大的差异。

帕克太阳探测器所处的宇宙环境，其中的粒子密度是很低的，即使接近日冕层，粒子密度也才达到每立方米10^15个，这个数值仅为近地面空气密度的亿分之一。虽然粒子运动速度很快，温度很高，但是蕴含的总热量并没有想象的那样大，单位时间传递给帕克探测器的热量是比较少的，只要能快速有效地移除热量，帕克太阳探测器就会没事。

探测器本身的隔热散热功能

虽然帕克探测器接近太阳时，单位体积的空间内所接收到的热量比我们预想的要小很多，但是也必须在探测器结构和材料原则上有所考虑，才能确保万无一失。

第一是高质量的隔热罩。探测器表面覆盖一层厚度近12厘米、由碳复合材料制成的隔热罩，在穿越日冕层时，可以将外界热量有效隔绝开来，内部的温度甚至能降到30摄氏度左右。

第二是高效的合金材料。除了探测器主体以外，探测器表面还设置有必须暴露在环境中的仪器设备，比如太阳能板、测量带电粒子速度和通量的传感器、测量太阳能强度的法拉第杯等。这些设备都由特殊的材料制成，拿法拉第杯来说，本身由钛锆钼合金组成，能抵抗摄氏度的高温，外围的栅格由钨制成，更能抵抗多度的高温环境。

第三是特殊的线路材质。为了保障探测器内部设备的正常运行，作为保障电力传输的载体，电线的材料选择采用金属铌，熔点高达多摄氏度。另外，托举电线的支撑材料，则选择用蓝宝石材料，从而避免线路发生熔化危险。

第四是太阳能板的高超散热能力。在太阳能板中，配备有高效的液体散热系统，可以通过液体的循环蒸发和冷凝，快速散失热量，保证太阳能板的温度始终处于摄氏度以内。

第五是灵敏的热量传感器。在探测器飞行时，表面分布的多个探测器，可以根据接收到的阳光辐射情况，及时将有关信息传递到中央处理器，然后通过计算调整最合适的飞行姿态，使主要设备都能处于隔热罩的保护之下，从而避免被强烈的太阳光直射。

正因为以上原因，太阳帕克探测器才能勇敢地只身奔赴太阳的“怀抱”，而不用担心被高温所熔化损毁。