Parker Solar Probe 帕克太陽探測器

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服役中
🇺🇸 美國
太空探測器

📷 美國國防部近期照片 美國海軍研究實驗室 Devin Bowser 三等士官/Wikimedia Commons(公有領域)

資料摘要與來源

Parker Solar Probe 帕克太陽探測器:此頁為公開資料的二手彙整。2024 年 12 月 24 日近日點速度約 692,000 km/h,以太陽為參考系,並非大氣中的空速。

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來源與查核紀錄
🚀
最高速度
692,000 km/h
192.2 km/s
⚖️
質量
685 kg
📅
首次發射
2018

🚀 詳細規格

2024 年 12 月 24 日近日點速度約 692,000 km/h,以太陽為參考系,並非大氣中的空速。

製造商約翰霍普金斯應用物理實驗室
營運者NASA
原產國🇺🇸 美國
首次發射2018
服役年份2018
高度/長度3 m (9.8 ft)
直徑/跨距2.3 m (7.5 ft)
質量685 kg (1,510 lb)
發動機12 × 聯胺推進器;以主動水冷太陽能陣列供電
推進劑聯胺
最高速度692,000 km/h (429,732 mph)
任務/發射次數1+

🛰️ 重要任務

  • 搭乘 Delta IV Heavy 發射,2018 年 8 月
  • 首艘進入太陽日冕的太空船,2021 年 4 月
  • 最後一次金星重力助推,2024 年 11 月
  • 創紀錄近掠 — 距日面 610 萬 km、速度 692,000 km/h,2024 年 12 月 24 日

Parker Solar Probe 帕克太陽探測器是 NASA 研究太陽外層大氣的任務。2024 年 12 月 24 日,它從距日面約 610 萬公里處通過,速度約為每小時 430,000 英里(692,000 公里);NASA 將這次結果列為人造物體最快速度紀錄。此速度是相對太陽的軌道速度,分類不同於飛機在大氣中的馬赫數試飛紀錄。NASA 2024 年 12 月近掠確認報告;NASA 對日心速度的說明。

這艘由約翰霍普金斯應用物理實驗室建造、重約 685 公斤的探測器,以 11.4 公分厚碳隔熱盾保護位於陰影中的儀器。

它也是 NASA 首次以仍在世科學家命名的任務。物理學家 Eugene Parker 於 1958 年預測太陽風,並在 91 歲時親眼觀看發射。

研發歷程

探測太陽是太空科學最早的願望之一,1958 年 NASA 成立時就已提出;但數十年間,熱、輻射與抵達的困難使構想一再受阻。落向太陽出乎意料地困難:地球以 107,000 km/h 橫向繞日,太空船必須消除大部分這種速度,才能向內縮進。

應用物理實驗室在 2010 年代形成可行設計:小型太陽能載具,取代早期構想的核能供電,反覆利用金星減速。約 15 億美元的任務,於 2018 年 8 月 12 日搭乘另加第三節的 Delta IV Heavy 升空,是歷來最高能量發射之一。

2018 年至 2024 年 11 月間,7 次金星重力助推使軌道不斷縮小,每次都降低最近接近距離,直到 2024 年平安夜創紀錄的近日點。

設計與能力

一切仰賴熱防護系統:寬 2.3 公尺、厚 11.4 cm 的碳複合材料隔熱盾。最接近太陽時,朝日表面約達 1,370 °C,後方機體仍接近室溫。探測器自主維持隔熱盾朝向太陽,因為無線電指令抵達需數分鐘,地面來不及即時反應;若陽光開始越過邊緣,感測器會觸發修正轉向。

太陽能陣列同樣是極端工程:接近太陽時收入隔熱盾後方,只露出窄條,並以循環水冷卻。4 組儀器直接採樣日冕,這是以往太空船未曾做到的:FIELDS 測電磁場、SWEAP 測太陽風粒子、ISOIS 測高能粒子,以及 WISPR 成像儀。

速度來自重力,不是發動機。12 具小型聯胺推進器只微調軌跡,太陽引力才負責加速,隨每次軌道縮小,探測器深入更強的重力場。

重要任務

科學成果很快出現。2019 年首批結果顯示,太陽磁場中突發的 S 形折返「switchbacks」,分布比預期廣得多,也提供長期預測的近太陽無塵區早期證據。2021 年 4 月 28 日,探測器穿越阿爾芬邊界,進入日冕本身;依 NASA 的形容,成為首艘「觸碰太陽」的太空船。WISPR 相機途中甚至穿透金星雲層,拍攝其發光地表。

最後一次金星飛越於 2024 年 11 月完成,隨後迎來關鍵成果:2024 年 12 月 24 日,Parker 以 692,000 km/h 從距日面 610 萬 km 處通過,3 天後傳回平安訊號。2025 年又有數次達到相同紀錄的近掠,探測器狀態良好,在太陽活動週期高峰附近持續採樣日冕。

常見問題

Parker Solar Probe 為什麼不熔化?

因為溫度與熱量不同。日冕溫度達數百萬度,但近乎真空,接觸太空船的粒子極少,實際傳遞的熱量有限。真正負荷來自比地球附近強 475 倍的陽光,將碳隔熱盾加熱至約 1,370 °C。陰影中的儀器則維持接近室溫。

Parker Solar Probe 有多快?

NASA 公布 2024 年 12 月 24 日近日點的速度約為每小時 430,000 英里,換算約 692,000 公里。這是相對太陽的速度,約每秒 192 公里;不是固定巡航時速,也不是大氣中的馬赫數紀錄。NASA 近掠報告;日心速度背景說明。

Parker Solar Probe 發現了什麼?

主要發現包括:年輕太陽風中磁場折返廣泛存在;日冕外邊界並不平滑,而是有皺褶;快速太陽風流可追溯至日冕洞;近太陽處確實開始出現無塵區。資料也有實用目標,協助改善會干擾衛星與電網的太陽風暴預報。

它離太陽多近?

2024 年 12 月的創紀錄近掠,距可見日面約 610 萬公里。這是從日面起算的距離,並非從太陽中心起算。NASA 近掠報告。相較約 5,800 萬 km 的水星軌道,它接近太陽近 10 倍,也比 1976 年前紀錄保持者 Helios 2 的最近距離近約 7 倍。從那裡看,太陽視直徑比地球所見大 20 倍以上。

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