NASA在2018年8月发射的帕克太阳探测器，是人类最接近太阳的探测器，预计2019年4月4日再次接近太阳时，最近距离只有2400万公里（太阳直径140万公里），

太阳表面温度高达5500℃，太阳活动激起的日冕，温度更是高达100万度，日冕能到达太阳表面几百万公里的高度，所以帕克太阳探测器在近日点时，几乎就是横掠过日冕，为了不让探测器被高温摧毁，研究人员需要采取一些特殊措施。

帕克太阳探测器所处环境，宇宙空间中粒子密度非常低，比如日冕的粒子密度大约是每立方米10^15个，只有空气的100亿分之一，即便温度很高，低密度粒子在单位时间内传递给探测器的热量是很少的，探测器外壳温度上升并不快，只要及时移走热量，就能保证外壳温度在一定范围内。

就好比在烧柴火时，火焰温度高达500~600摄氏度，我们用手掠过火焰一点没事，但是我们把手伸入100摄氏度的水中时，哪怕时间再短也会被烫伤，这是因为水中的粒子密度远远高于空气，热量传递非常快。

科学家在设计探测器时，也利用了一些巧妙措施，隔离来自太阳的热量。

帕克太阳探测器拥有碳复合外衣，表面可以承受1400℃的高温辐射，这也是探测器在穿过100万度的日冕时，所能达到的最高温度；然后内部加上碳复合泡沫，可以把外层高温进行隔离，使得航天器主设备处于30℃的条件下。

在帕克太阳探测器上，有两个设备不受隔热罩保护，一个是探测太阳能的法拉第杯，另外一个是测量带电粒子通量和速度的传感器。

其中法拉第杯就由钛-锆-钼合金制成，本身熔点为2349摄氏度，然后还有一个产生电场保护法拉第杯的栅格由金属钨制成，熔点高达3422℃。

由于担心主设备的线缆因高温融化，研究人员使用蓝宝石水晶管来悬挂布线，内部导线用金属铌制成，铌是一种非常稳定的金属材料，熔点高达2468摄氏度。

太阳能板能给探测器提供足够的能源，在每次接近近日点时，探测器会精确控制太阳能板，使之收缩到隔热罩后面，只留下一小部分暴露在太阳辐射之下。

而且太阳能板有着强大的液冷散热系统，使得太阳能板处于10℃~125℃之间，这是太阳能板能承受的范围。

为了保证探测器姿态始终和太阳同步，在探测器的特殊位置均布有传感器，一旦传感器感应到太阳光，中央处理器就会计算自身和太阳的相对位置，然后及时修正姿态，使所有主设备始终处于隔热罩的保护之下。

在探测器发射前，科学家就在实验室制造了和太阳附近相似的环境，以检查探测器各个方向上承受的温度；帕克太阳探测器的主要任务，是探测太阳风、太阳磁场、太阳高能粒子，以及日冕结构成像等等。

太阳的能量从何而来？

日冕飞船首次“接触”到太阳大气层

日冕飞船首次“接触”到太阳大气层,美国宇航局（NASA）的一艘宇宙飞船正式“接触”了太阳的大气层，潜入未被发现的太阳大气层日冕。日冕飞船首次“接触”到太阳大气层。

日冕飞船首次“接触”到太阳大气层1

这是令人难以置信的历史性的第一次，一艘人造宇宙飞船俯冲进来，并与太阳进行了亲密的接触。

2021年4月28日，美国宇航局的帕克太阳探测器（Parker Solar Probe）实际上飞进并穿过了太阳的上层大气日冕。它不仅活着讲述了这个故事（证明了帕克的高科技隔热装置的功效），它还进行了现场测量，为我们提供了大量关于太阳系核心的从未见过的数据。

美国宇航局总部科学任务局副局长、天体物理学家托马斯·祖尔布钦说：“帕克太阳探测器‘触摸太阳’对太阳科学来说是一个不朽的时刻，也是一项真正非凡的壮举。这一里程碑不仅让我们对太阳的进化及其对太阳系的影响有了更深入的了解，而且我们对自己恒星的了解，也让我们能更多地了解宇宙其他恒星。”

帕克太阳探测器于2018年发射，其主要目标是探测日冕。在计划的7年任务中，它将对太阳进行总共26次近距离接近（或近日点），总共使用7次来自金星的重力辅助动作，使其更接近太阳。四月的近日点是第八个，也是第一个真正进入日冕的。

在太阳大气层内近5个小时的时间里，帕克测量了太阳磁场的`波动，并对粒子进行了采样。以前，我们对这些属性的估计主要依赖于外部信息。

约翰霍普金斯大学应用物理实验室的天体物理学家努尔·拉瓦菲（Nour Raouafi）是帕克项目的科学家，他说：“帕克太阳探测器飞得离太阳如此之近，现在它可以感知到太阳大气中磁主导层 —— 日冕的状况，这是我们以前无法做到的。我们在磁场数据、太阳风数据和视觉图像中看到了日冕存在的证据。我们实际上可以看到宇宙飞船飞过日全食期间可以观测到的日冕结构。”

日冕飞船首次“接触”到太阳大气层2

外媒BreezyScroll网站15日报道，美国宇航局（NASA）的一艘宇宙飞船正式“接触”了太阳的大气层，潜入未被发现的太阳大气层日冕。

科学家们在周二的美国地球物理联盟会议上宣布了这一消息。

在宇宙飞船与太阳的第七次近距离接触中，帕克太阳探测器穿过了日冕。据科学家们说，这些数据花了几个月的时间才到达，然后又花了几个月的时间来确认。

约翰霍普金斯大学的项目科学家Nour Raouafi认为这一消息“非常令人兴奋”。

日冕是太阳活动发生的地方，因为太阳缺乏固体表面，近距离研究这片磁场强烈的区域将有助于科学家更好地理解可能破坏地球生命的太阳爆发。

帕克太阳探测器于2018年发射。当它第一次穿过太阳大气层和向外的太阳风之间粗糙、不平衡的边界时，它距离太阳中心8英里(13公里)。据科学家称，该航天器至少三次进出日冕。每次都有一个平稳的过渡。

密歇根大学的贾斯廷·卡斯帕在接受记者采访时说:“我们第一次也是最激动人心的一次是在下面呆了大约5个小时……现在你可能会觉得5个小时听起来并不算什么。”另一方面，帕克跑得很快，当时他以每秒62英里(100公里)的速度前进，跑了很远的距离。

根据Raouafi的说法，日冕看起来比预期的要灰暗一些。未来的日冕旅行将有利于科学家更好地了解太阳风的起源，比如它是如何被加热并被推入太空的。

根据初步数据，帕克太阳探测器可能在8月的第八次近距离接触日冕时坠入了日冕。但专家表示还需要进一步的研究。上个月，它进行了第十次近距离探测。

在2025年完成最后一圈的轨道运行之前，帕克将继续接近太阳，并深入日冕。

日冕飞船首次“接触”到太阳大气层3

（北京时间8月12日下午3点31分），全球首个日冕飞船在美国佛罗里达州发射升空，开启人类历史上最接近太阳表面的一次绝命飞行。

这是人类迄今为止速度最快的航天器（时速80万公里），将在2024年12月抵达太阳外围，并用尽生命最后的88天深入其大气层，直至焚身如火，投进太阳表面泛彩流光的波心。

这艘日冕飞船名叫“帕克”，以纪念美国天体物理学家尤金帕克，由美国太空总署研制，项目是“与恒星共存”（Living With a Star）计划之一。

“帕克”是目前航天科技的最高结晶，最高时速达80万公里，1分钟可从北京飞到芝加哥，是人类有史以来飞得最快的航天器。

船身只有一辆小轿车大小，配备了5种科学仪器进行测量和取样。它将7次利用金星做重力助推，在2024年12月抵达太阳大气层外。

届时，它将进入最后一次绕日飞行，深入太阳大气层，进抵太阳表面644 万公里上方。这将是目前人类科技所能接近太阳的最近距离，历史上，人类共发射了15个太阳探测器，当前最接近太阳表面的是1976年发射的“太阳神2号”，距离太阳表面约4500万公里。

在高温和辐射冲击下，“帕克”预计能工作88天，其后将化作一颗流星坠落太阳浩瀚的火海洋面。

为了确保完成科研使命，“帕克”集结了最精锐的科技。首先是防护，它有一个热防护系统，由一片2.4米的石墨碳纤隔热罩、两片碳复合材料，以及特殊超反光涂层组成。可以抵御1400摄氏度高温，让飞船内部保持室温。它是人类史上最耐高温的产物。

其次是动力，飞向太阳的旅程要消耗比火星之旅多55倍的能量，因此“帕克”有一套双太阳能电池板系统。大的那组面板将在大部分旅程中使用，小的那组面板会在接近太阳时使用（特制了液体冷却系统）。在极端高温环境中，太阳能电池板会向后折叠到隔热罩下。

“帕克”的科研任务是研究日冕——涵盖日冕如何加热、太阳风如何加速、太阳表面磁场结构，以及其他高速粒子的来源等。

由于日冕抛射（即太阳风爆发）会危及地球上的卫星通讯与电力输送，研究其奥秘将对人类科技发展大有裨益。

“帕克”的发射将开启天文大航海时代。2020年时，欧洲航天局将发射太阳能轨道飞行器，“Daniel K. Inouye”太阳望远镜也将登陆夏威夷，将在那里绘制出日冕的运动轨迹。

太阳表层的日冕温度有多高？是怎么形成的？

太阳是太阳系的中心。它光芒四射，威力无比，给地球带来了温暖和生命。自古以来，人们就把太阳看作光明和力量的象征，对它无限景仰，无比崇拜。由此也产生了许多关于太阳的神话，最著名的要数后羿射日的故事。相传上古时候，东海外一个叫汤谷的地方有一棵极大的扶桑树，上面栖息着十个太阳，它们之中每天都有一个出去将温暖的阳光洒向人间。有一次，十个太阳突发奇想，要一起出来玩耍一回。十个太阳同时出现在天上，致使大地干裂，草本枯焦，人们难以生活。尧帝命善于射箭的后羿射掉九个太阳。太阳落地时却变成了中箭的乌鸦。天空只留下一个太阳，人间的生活又恢复了正常。这个美丽的故事反应了太阳和人类的密切关系。

真正的太阳绝不可能有十个，更不可能被人用箭射下来。太阳实在太大了。它的直径有139.2万千米，是地球直径的109倍；体积大约是140.1亿亿亿立方千米，是地球的130万倍；质量约为1，989亿亿亿吨，是地球的33万倍。因此它的巨大能量是人们难以想象的。这样的能量只需40秒钟就可以使覆盖整个地球表面100千米厚的冰层全部融化。这么大的能量几十亿年来源源不断输向四面八方，地球得到的仅仅是其中22亿分之一。太阳发光能力至今不见有任何减弱，它的能量从何而来？和其他恒星一样，太阳的能量来自氢原子核聚变为氦原子核的热核反应。可以说太阳是一颗持续不断爆炸着的巨大氢弹。那么太阳的组成成份也就大致清楚了，它主要是由氢和氦组成的，其中氢占78.4％，氦占19.8％。但是通过光谱分析，发现太阳上还有许多其他元素，例如碳、氮、氧和各种金属，这些元素地球上都有。

太阳与地球所含的元素虽然差不多，但物理状态却大不一样。太阳的温度非常高，表面约为6，000多摄氏度，内部高达1，500万摄氏度，这使它永远放射着耀眼的光芒。人们多想仔细看看它的面貌啊，可耀眼的光芒妨碍了人们的观察，直到科学技术高度发展的今天，人们才基本看清了太阳的真面目。原来太阳分为内部的核和大气两部分。它的内部情况我们还不太了解，但已经知道大气分为三层。平常看到的一轮红日是太阳的表面层，叫光球。光球之外有一层暗红色的大气，称为色球，色球上喷发着长长的火舌。最外面一层叫日冕，形状很不规则。太阳的能量来自内部，层层传递到表面，以辐射的形式发射到宇宙空间。色球上喷发的巨大火焰叫日珥。大日珥高达225，000千米，19个地球排成一队才有这么高。最外一层的日冕是太阳的外围大气，平时很难看到，亮度相当于月亮，但温度却能达到100～200万摄氏度。日冕物质全部电离，由于物质密度稀薄，快速运动的带电粒子就会有一部分挣脱太阳的引力，像脱缰野马般奔向四面八方，这就形成了太阳风。

太阳风里的物质究竟是什么？用人造卫星捕获太阳风质点，发现它的主要成份是质子，也就是氢原子核，占91.3％；其次是氦核，占8.6％；还有少量其他元素的离子和一些自由电子。太阳风跑得非常快，到达地球的太阳风速度还有450千米/秒，比步枪的子弹还快500倍。粒子运动激烈，温度就高，所以质子温度约4万摄氏度，电子温度约10万摄氏度。这么“热”的风吹来，会不会把地球烤焦呢？不会。因为太阳风密度很低，大约每立方厘米只有8个粒子，因此总体能量对地球影响不大。

太阳在人们心中一直是神圣的。可是后来通过望远镜观察，人们发现太阳上也有成群的暗黑斑点，这就是太阳黑子。古时候的人们在昏暗的天气里也看到了太阳黑子，但弄不清是什么东西，就凭想象编造出故事，说太阳上有三只脚的乌鸦。这个想象今天看来多么可笑，可是很长时间里人们都用“金乌”来称呼太阳。唐代大文学家韩愈形容太阳的诗歌这样写道：“金乌海底初飞来，朱辉散射青霞开。”现在人们已经知道“黑子”是太阳光球层上温度比周围低1，000～2，000℃的暗斑，有很强的磁性，磁场强度可达到3，000～4，000高斯，而地球磁场强度还不到1高斯。黑子经常成对出现，一个是磁北极，另一个是磁南极。有时大黑子周围还有许多小黑子。太阳黑子有时多，有时少，从多到少有一定的周期性，平均周期为11年。尽管人们对太阳上的黑子不再感到奇怪了，但对黑子的成因、活动周期等问题还缺乏本质的认识。

除了黑子以外，太阳还有各种活动表现，诸如光斑、谱斑、耀斑、射电等现象，这些现象统称为“太阳活动”。太阳活动对地球有很大影响，例如耀斑出现时会引起地球短波无线电通信的减弱甚至中断。当大黑子群从日面中心区转过时，地球上往往会发生“磁暴”，使地球上的磁针左右摇摆、动荡不定，指南针失去指向作用。有趣的是，地球南北极美丽的极光也常常和磁暴同时发生。太阳活动还对地球气候有重大影响，使气压升高或降低，使雨量增加或减少。气象工作者对太阳活动非常关心，因为这与天气预报有很大关系。

总之，太阳与地球上人类的生活息息相关。从根本上说，地球上的能源绝大部分来自太阳。我们吃的粮食、蔬菜、水果靠阳光照耀而生长；我们烧的煤炭、天然气、石油是亿万年前在阳光照耀下生长的生物因地壳变迁埋入地下而形成的；食草动物以食用植物为生；食肉动物又多以食用食草类动物为生。可见，包括人类在内的动、植物的能源归根结底取自太阳。现在许多科学家都在努力研究如何更直接地利用太阳能，因为太阳能随处可取，用之不竭，物美价廉，且不污染环境。现在各种太阳能设备种类繁多，有太阳能炊具、太阳能热水器、太阳能冷冻机、太阳能水泵、太阳能医疗设备、太阳能空调装置等等。特别值得一提的是太阳能电池。它在人造卫星等空间飞行器上广泛使用，这样人类在太空探测中就有了能源保证。太阳带给人类温暖和希望，人类永远景仰和歌颂太阳。

日冕里有一个冕洞，洞是太阳风的风源。当白天有一系列食物时，才能看到日落，而其形状随着阳光的尺寸而变化。在太阳活动中，日落的形状接近圆形，太阳能活动是椭圆形的。太阳表层的日冕是如何形成的呢？

日冕是太阳气氛的最外层（其内部是彩色球层和光球层），厚度达到数百万公里。在彩色球外面是日落层，它非常高，日冕温度非常高100万摄氏度，粒子数为1015平方米。

日冕是太阳气氛的最外层，从彩球边缘延伸到几个太阳半径，甚至更远。划分内部定义，中间和外部定义，内线仅延伸到太阳的半径的约1.3倍的阳光下的表面；前形可以达到几个太阳能半径，甚至更远。阳光由非常薄的完全电离等离子体组成，主要是质子，高电离离子和高速自由电子。

日冕可以分为内部池，中间和外部明确。内线从彩球顶部延伸到太阳半径的1.3倍；中间是半径半径的1.3倍到太阳半径的2.3倍，有些人收集了太阳半径的2.3倍。太阳半径超过2.3倍，称为外部定义（从心脏的距离上方）。概述却可以包括太阳风可以实现的范围。

日冕温度为100万摄氏度，粒子数为1015平方米。在高温下，氢气，氦气和其他原子已经用带正电荷的质子，氦核和具有负电的自由电子电离。这些带电粒子非常快，因此带电粒子不断增加太阳的重力，射击到太阳的周边。形成太阳风。日落的光脱色也很弱。

日冕主要由高速自由电子，质子和高度离子（等离子体）组成。其材料密度小于2×10-12 kg/m 3，温度高达1.5×106〜2.5×106K。由于日冕的低温和低密度，它非常弱，并且处于非局部热平衡状态，除了可见辐射，还有辐射辐射，X射线，紫外线，长发辐射和高离子离子。

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