研究太阳是开展空间活动的必然需求
帕克是太阳风之父 ， 而帕克号也承担着研究太阳风 ， 尤其是太阳风暴的任务 。 如果说正常状态下的太阳风还称得上是“微风和煦” ， 那么能量大得多的太阳风暴则可以算是“狂风暴雨”了 。 在今年2月初 ， 由太阳风暴引发的地磁暴 ， 便有可能是SpaceX公司的40颗“星链”卫星未能升至预定轨道而宣告报废原因之一 。
太阳的“脾气”阴晴不定、难以捉摸 ， 但也并非完全不可预测 。 邓元勇表示 ， 太阳高能粒子到达地球至少需要数小时 ， 等离子云到达地球则至少需要两三天 ， 所以目前人类已经可以对太阳风暴进行一定的预报 。 但他也指出 ， 仅靠目前的地面装置还无法对太阳风进行更为深入的研究 ， “实际观测的太阳风速度要远大于理论值 ， 它是如何被加速的？太阳风中粒子温度存在各向异性 ， 又是如何形成的？这些重要的问题我们目前都还没有定论 。 ”
而相较于地面设施 ， 帕克号太阳探测器最独特的优势 ， 便是它能够前所未有地接近太阳 。 “它距离太阳最近时仅约9个太阳半径 ， 相较于地面观测缩短了96%的距离 。 ”中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地副研究员宋永亮表示 ， 凭借这一无与伦比的优势 ， 帕克号可以探测到初始太阳风的性质 ， 研究太阳局地日冕磁场和粒子运动的耦合 ， 这是地面及地球轨道探测器所不可比拟的 。
宋永亮认为 ， 从人类生存及技术应用的角度来说 ， 对太阳风性质的探究和对日冕物质抛射的预测 ， 是人类进行空间活动的必然需求 ， 也是人类理解生命起源 ， 寻找地外生命的重要基础 。 而帕克号太阳探测器也将在太阳磁场、等离子体、高能粒子、太阳风性质等方面展开深入研究 ， 帮助科学家加深对太阳活动的认知 。
太阳探测进入“触摸式”时代
2021年12月 ， NASA发布消息称 ， 帕克号太阳探测器已于2021年4月成功穿过太阳外层大气 ， 并对其进行了粒子和磁场采样 ， 这也是人类探测器首次成功进入太阳大气 。
科学家普遍认为 ， 在太阳大气最外层存在着一个阿尔芬临界面 ， 它标示着太阳大气的终结和太阳风的开始 。 根据此前的研究估计 ， 该临界面距离太阳表面在10到20个太阳半径之间 。 穿过这个临界面 ， 便意味着真正进入了太阳大气 。
在此次穿越中 ， 帕克号太阳探测器采取了循序渐进的策略 ， 其首先围绕着太阳“转圈圈” ， 逐步接近太阳大气外层；随后 ， 找准时机以每小时69.2万公里的超高速度飞行至距离太阳表面18.8个太阳半径处；在这里 ， 帕克号检测到了特定的磁场和粒子条件 ， 这意味着帕克号正式进入了太阳大气；随后帕克号又似穿针引线般 ， 反复进出太阳大气 ， 在这一过程中 ， 帕克号发现阿尔芬临界面不是光滑的球形 ， 它的表面有着起伏的峰谷 ， 而将这些峰谷与太阳表面活动联系起来进行研究 ， 可以帮助科学家了解太阳活动是如何影响太阳大气和太阳风的 。
在此次帕克号进入太阳大气之前 ， 距离太阳最近的人造探测器是“太阳神2号” ， 其在1976年时曾抵达过距离太阳4273万公里处 。 而帕克号之所以能够和太阳来个前所未有的“亲密接触” ， 主要得益于其“夹心饼干”结构的隔热罩 。 该隔热罩被安装在探测器面向太阳的一侧 ， 由厚度约为12厘米的碳复合材料制成 ， 具体结构为两块碳纤维面板之间夹着一层厚约11.4厘米的碳复合泡沫材料 。 凭借着这块“夹心饼干”的保护 ， 隔热罩面向太阳的一侧温度高达约1371摄氏度 ， 而隔热罩的另一侧则仅为29摄氏度 。