顶着上百万度的高温，帕克太阳探测器，为什么没有被烧化？

导语：

太阳日冕层，温度高达数十万摄氏度，可即便如此，NASA的帕克太阳探测器却依然穿行其间，伸出4根触手、探出1个圣杯，从太阳的眼皮子低下薅走羊毛，任性得不要不要的。

它就真的不怕被熔化吗？它是怎么做到没有被熔化的呢？今天我们来了解一下。

首先，讲一个比较反常识的知识，那就是高温并不总是能够把物体加热。

温度和热量，本质上，是两个不同的物理量。

温度测量的是，粒子运动的剧烈程度：粒子运动越剧烈，温度越高；粒子运动越安静，温度则越低，直到，绝对零度。

而热量测量的是，运动粒子所能够传递出来的总能量的多少。

你可以这样理解，一颗高速粒子和一亿颗运动速度和前者相同的高速粒子，温度是一样的。但是当它们和别的物体相撞时，传递出去的总的能量是不同的，前者只能传递一份，后者却能传递一亿份，所以得到的热量就是前者的一亿倍。

在太空中，粒子可能以极快的速度移动，所以温度可能高达数千度。但是太空太空真的太空，粒子的数量实在是太少了，于是就无法传递太多的能量出去，对物体的实际加热效果，其实是很有限的。

这种情况，正好就是帕克太阳探测器在它飞过的日冕层里所遇到的。

那里，太阳虽然以极高的温度向外抛射粒子，但是这些粒子的密度却很低，实际打在帕克身上的也就更少了，较少的相互作用就带来了较小的热量传递，小到能让帕克足以撑过与太阳的亲密接触了。

这有点像是把手放进温度200的烤箱和温度100的开水里的区别，前者，你接触的是空气分子，后者，你接触的是密度大得多的水分子，虽然温度低了一半，但显然，能够撑的时间却更短。

好了，那这么说起来，是不是谁都可以是无忌惮的跑到日冕层里撒野呢？当然不是，即便这里的加热效果再差，但达到个上千摄氏度，还是很轻松的。为了承受这样的热量，特殊的隔热措施依旧必不可少。

帕克头顶上那块光滑的圆角矩形大板子，就是它的隔热罩了。剩下几乎所有的仪器设备，都完全躲在了它的阴影里面。

由于使用了一种先进的碳碳复合材料，这块直径2.4米，厚115毫米的板子，前后两面，可谓是冰火两重天。冲着太阳的那一面，可以被加热到大约1400摄氏度。所以除了表面的碳板外，还覆盖上了一层非常薄的，既能反光又能散热的陶瓷涂层。

呃......实际上，它们不是一层，也并不光滑，而是好几层多孔、粗糙的颗粒状涂层。

为什么要多孔还粗糙呢？反光的时候不该是平滑连续的才好吗。

的确，通常是这样，但考虑到帕克所面临的极端温度，光滑涂层在这里会像玻璃窗户被石头击中那样容易碎掉。而使用多孔材料时，即使裂纹出现，也会在碰到孔隙时被阻断，使涂层的完整性得以保护。

另外，交错排列的几层，也能让光线在幸运的穿过第一层孔隙后，极大概率被后一层兜着，无法再继续深入了。于是来到了隔热罩的背面，温度就只有30摄氏度了，作为正常电器的工作温度而言，可以说是相当的舒适。

而且，在帕克身上，还分布了好几个非常敏感的温度传感器，一旦姿势不对，漏掉了一点阳光下来，这些探测器就会马上知晓，随即启动姿控发动机，把自己的头顶，重新对准太阳，是一点罪都舍不得让身后的小伙伴们受呀。

可是，有些小伙伴，是天生就没有享福的命。

比如这个，专门用来测量太阳风里的离子和电子流量以及流动角度的，叫做“法拉第杯”的仪器了。既然它就是用来兜住太阳粒子的，自然就只能伸出去才能兜得到嘛，这个很好理解，所以扛热量这事儿，只能靠它自己了。

好在，这个设备足够简单，本质上就是一个带电的网而已，所以只要用够耐热的材料来打造它就可以了。

结果，杯子本身用的是一种耐热达到了2300摄氏度的钼合金制成，而里面探测粒子的带电网格，则用的是连激光都不好加工的钨。

好了，还有没有漏的？有。既然它要带电，就得要给它供电呀，供电得靠电线，但是电线......塑料皮里裹着铜芯，不早就化了吗！

所以这个设备里，最大的挑战是这个东西了，电缆。

你猜科学家最终用了啥？蓝宝石。

他们用蓝宝石水晶管来作为电线的绝缘层，而电线本身，也换成了极其耐热的铌合金。

另外，这伸出隔热罩的4根天线，也是用铌合金制成的，它们的目的是测量太阳的磁场。还有一个不那么舒服的设备就是太阳能板了，它需要为整个探测器供电。

但是，帕克所能接收到的太阳能，随着位置的不同，是很不一样的。它围绕着太阳，以一个较为狭长的椭圆轨道运行。在远离太阳的那端，它需要将两个太阳能板完全伸出，才能生产足够的电能；而到了靠近太阳的那一端，为了避免烧掉，它的绝大部分都会缩在隔热罩的阴影里，只留下尖端的一点点面积就可以了。

但是，即便只留了这么一点在外面，也需要良好的散热才行。用什么散热呢，你又很难相信，科学家竟然用的是——水，大约3.7升的水。

因为，虽然存在着大量的化学制冷剂，但是帕克号电池板暴露的温度范围区间之广，也只有水能hold得住了。

它在加压后，能在0到125摄氏度之间始终保持液态。于是就能源源不断得将太阳能板的热量，带出去，在这里，位于隔热罩下方的两片巨大散热片上，辐射到太空当中。

就这样，在一个人类从不曾想象过的、如此近的地方，帕克摸到了太阳，也把全新的数据，不断的传回地球，让我们的认知，向外延展。