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除了给予地球光和热，太阳也以另一种方式影响着我们的地球。一种被称作“太阳风”的高速等离子体流时刻从太阳表面涌出，当它到达地球附近时，会与地球的磁场发生作用。近日，帕克太阳探测器在美国卡纳维拉尔角空军基地由Delta-4重型火箭发射升空。这艘探测器将以前所未有的距离靠近太阳。
1958年，太阳风的发现者尤金·帕克博士提出，由于日冕底部的高温，日冕中存在着比较大的压强梯度力，使太阳大气中的等离子体逃脱了太阳引力的束缚，被逐渐加速并最终达到超音速，形成了太阳风。当人类拥有了航天发射能力后，探测器在太空中传回的实测数据证实了帕克博士的理论。
太阳释放的能量来自于太阳内部的核聚变反应。从太阳内部到我们肉眼可见的太阳光球，温度随着与中心距离的增加而逐渐降低，这也符合我们日常生活中的常识：距离热源越远，温度越低。
但在光球以上的色球、过渡区和日冕中，反常的现象发生了。太阳大气中等离子体温度从六千多摄氏度猛增到了数百万摄氏度，进而具备了可以形成太阳风的条件。在60年的太阳风研究过程中，研究者们试图搞清这一反常升温现象的原因，解释日冕加热和太阳风加速的机理，将帕克的太阳风理论进一步完善，形成更加自洽的物理图像。目前，研究者们普遍认同，太阳对流层中的动能转化为了磁场能，再由磁场传输到日冕中，并再次转换为等离子体的内能和动能。然而，对于磁场能量转换的具体物理过程，则仍存在争议。
帕克太阳探测器将深入到10个太阳半径以下的日冕中，在日冕加热和太阳风加速真正发生的地方，通过其搭载的SWEAP仪器（太阳风电子-质子-α粒子探测器）和FIELD仪器（电磁场探测仪）获取等离子体和磁场的实测数据。同时，“帕克”运行在太阳附近时，有一段时间绕日的角速度刚好和太阳自转的角速度相同。这使得它几乎可以观测同一位置的太阳风流随日心距离而发生的性质变化。这些观测都将为科学家们最终揭开日冕加热和太阳风加速之谜提供证据。
帕克太阳探测器上还搭载了一台用于探测高能粒子的ISIS仪器（太阳高能粒子集成探测仪）。太阳风流中的带电粒子，其能量一般在1~10keV（千电子伏特）之间。然而在地球附近还探测到了来自太阳的高能粒子，这些粒子的能量在数10keV到几GeV（十亿电子伏特）之间，约为前者的数万倍。ISIS的探测数据将有助于科学家们更深入的了解太阳高能粒子产生和传播的过程。
“帕克”在太阳附近工作时，承受的太阳辐射是地球附近的500倍。为了使探测器不被太阳“烤熟”，工程师们利用碳复合材料设计了一个保护罩。在工作过程中，这个厚度仅有11.43厘米的保护罩朝向太阳的一面最高温度可达1400摄氏度左右，但在它的保护下，探测器的工作环境温度仅有29摄氏度。而日冕中的太阳风的温度虽然高达数百万摄氏度，但由于太阳风的密度极低，不会对探测器的正常工作造成影响。
帕克太阳探测器依靠太阳能电池板为探测器提供电能。当探测器与太阳的距离太近时，为了确保安全工作，太阳能电池板采用了可调节的朝向设置。在太阳能电池板上，装备了由钛合金支撑的水冷系统，能够及时带走积聚的热量，使电池板保持在150摄氏度左右。
（《科技日报》8.13 李会超）
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