地球上生物的生长发育都离不开太阳，食物链的源头是植物，有了太阳光，地球上的植物才能进行光合作用合成有机物，为人和动物提供了充足的食物和氧气。太阳对于我们如此重要，我们对它的了解却微乎其微。
目前，我们主要是凭借太阳望远镜在地球上从去了解太阳，而太阳内部究竟是怎样的运作机制，此前很难通过近距离的探测进行研究。科学家们也只能通过日震学和光谱分析等方式进行解读，然而那个球体是如此巨大，内部之复杂几乎让人摸不着头绪，因而至今也没有清晰准确的太阳模型和运作机制。
太阳——太阳系里唯一的恒星其温度由内向外变高
太阳如同神灵一般主宰着太阳系。它是太阳系里唯一的恒星，是太阳系的中心天体。太阳系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等，都围绕着太阳运行即公转，并从它那里获得光和热。
太阳非常大，直径大约是139万公里，相当于地球直径的109倍；体积大约是地球的130万倍。从化学组成来看，现在太阳质量的大约四分之三是氢，剩下的几乎都是氦，包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%，采用核聚变的方式向太空释放光和热。
太阳从中心向外可分为核反应区、辐射区、对流层和大气层。由于太阳外层气体的透明度极差，人类能够直接观测到的是太阳大气层，从内向外分为光球、色球和日冕3层。光球表面另一种著名的活动现象便是太阳黑子。黑子是光球层上的巨大气流旋涡，大多呈现近椭圆形，在明亮的光球背景反衬下显得比较黑暗，但实际上它们的温度高达4000摄氏度左右，倘若能把黑子单独取出，一个大黑子便可以发出相当于满月的光芒。紧贴光球以上的一层大气称为色球层，平时不易被观测到，过去这一区域只是在日全食时才能被看到。日常生活中，一般离热源越远处温度越低，而太阳大气的情况却截然相反，光球顶部接近色球处的温度差不多是4300摄氏度，到了色球顶部温度竟高达几万摄氏度，再往上，到了日冕区温度陡然升至上百万摄氏度。人们对这种反常增温现象感到疑惑不解，至今也没有找到确切的原因。
图注：太阳结构
帕克——身负防热“盾牌”第一个飞入日冕的探测器，比以往任何一个航天器都更接近太阳
自60年代以来， 世界各国发射了许多太阳探测器，如前苏联的质子号、宇宙号卫星，美国的太阳神号、先驱者号、旅行者号探测器等，都肩负观测太阳的使命。1990年10月6日， 美国发现号航天飞机将尤利西斯号太阳探测器送入太空，把对太阳的探测活动推向一个新的阶段。通过研究“尤利西斯”号发回的数据，研究人员大大扩展了对由带电粒子组成的太阳风的认识。
图片来源：NASA官网
美国宇航局（NASA）2017年5月31日在芝加哥大学威廉?埃克哈特研究中心宣布，将于2018年8月发射一个高约3米、身穿12厘米厚碳复合保护罩的太阳探测器——帕克太阳探测器。不同于历史上的任何航天器，它将直接飞入太阳外层大气层日冕所在轨道上，探索和观测太阳外部，了解太阳风。它可承受高达1400摄氏度的炽热和辐射，这个温度钢铁都要快融化了。它在最靠近太阳的地方（距离太阳表面仅616万公里）会以每小时72万公里的速度飞行，这将是人类探测器首次如此近距离接近太阳。
根据最近一次日程调整，帕克探测器预计会在8月11日发射。这将是一个历史性的任务，是人类探测器有史以来首次进入太阳的大气层（或日冕），比以往任何一个航天器都更接近太阳。该探测器大概需要近7年时间，经过七次金星借力飞行才能抵达最后的轨道。
帕克探测器的主要科学目标是了解太阳风如何加速，以及日冕极端高温的原因。这些都是很重要的科学和太空探测问题。太阳会周期性地产生耀斑，并伴随着日冕物质抛射事件，此时太阳表面会释放大量物质和电磁辐射进入太空，危险的带电粒子可能会在整个太阳系产生影响。
帕克探测器能够如此近距离探测太阳，归功于它的高超热防护功能。防护罩位于用钛框架构造的大型散热器的顶部。在航天器飞往太阳表面的过程中，这种结构使太空船的有效载荷始终保持在阴凉黑暗的阴影中。实际上，设计这艘飞船的科学家和工程师更关心的是，航天器上的科学仪器和设备在任务期间会冻结而不是融化。为了避免这种情况，这些仪器和设备的外部都用热毯包裹，并与单独的太阳能加热器配对。这些仪器保持在约28摄氏度的舒适温度。
图片来源：JHU APL
NASA第一次以健在人物命名航天器
帕克太阳探测器用以纪念太阳风科学的先驱、芝加哥大学名誉教授、天文学家尤金？帕克，这是NASA第一次以健在人物命名航天器。1958年帕克发表了一篇论文，叫做《行星际气体和磁场的动力学》。讲的是超声速太阳风理论，挑战了当时国际上的权威观点。但他始终坚持自己的理论，后来借助1962年成功进行的金星探测任务：水手2号采集到的数据，他的理论最终被证实是正确的。
NASA指出，近距离探测太阳，将回答一些长期以来困扰着天文学家的难题，有助于揭示太阳的运行机制，了解太阳与行星、地球的关系，提高人类预测太空天气的能力，改善会影响地球生命的主要天气事件的应对能力，以及协助太空卫星和航天员的观测。
作者 / 钱航
中国科学院国家空间科学中心博士，现中国运载火箭技术研究院总体设计部型号设计师；
审稿/丁溯泉
曾任北京跟踪与通信技术研究所工程师、中国载人航天工程办公室高级工程师，现任北京天问空间科技有限公司总经理
