太陽日冕層，高達數十萬度，帕克太陽探測器憑什么扛得住？

作為一顆時刻都在進行氫核聚變的恒星，太陽表面的溫度是非常高的，而就是頂著如此高溫，帕克太陽探測器為人類帶回了大量的太陽數據。

帕克太陽探測器到底是什么制造的，憑什么能夠扛住太陽日冕層數十萬度的高溫呢？帕克太陽探測器有著極具辨識度的外觀，其中最為顯眼的就是頭部那個光滑的圓角矩形大板子，而這個就探測器的隔熱罩，而后面大部分的探測儀器則被籠罩在這個隔熱罩的陰影之中。隔熱罩子的主體是由一種碳-碳復合材料打造的。

這塊板子的直徑達到了2.4米，厚度約為115毫米，雖然這種碳-碳復合材料擁有很好的隔熱性能，但面對太陽這個強勁的敵手，還是有些不夠看，所以在材料的表面還要覆蓋陶瓷涂層。

隔熱板表面的陶瓷涂層與我們一貫所知的陶瓷涂層并不相同，我們常識中的陶瓷涂層是光滑的，而帕克太陽探測器隔熱板表面的陶瓷涂層是多層、多孔的粗糙顆粒狀物質。為什么要這樣呢？光滑的表面不是更利于反光嗎？的確，光滑的表面更利于反光隔熱，但這是對普通熱源而言的，而太陽實在是太熱了。

如果太陽強大的熱量打在反光性極強的光滑表面，很有可能導致涂層出現裂痕，所以光滑的涂層在這里并不適用。

當然，多孔的粗糙表面也可能會被極端溫度打碎，但因為多孔的原因，當一條裂紋出現，會被孔洞打斷，不會導致整個涂層的碎裂，再加上涂層本來就是多層交互排列的結構，從一個裂縫中透過的熱量，又會被下一層涂層阻隔，如此就產生了良好的隔熱效果。根據測量，隔熱罩表面的溫度雖然高達1400攝氏度，但隔熱罩背面的溫度卻只有30幾度。

等等，太陽日冕層不是高達數十萬度嗎？為什么隔熱罩表面只有1400攝氏度呢？

這是因為溫度和熱量是兩個概念。溫度的本質就是微觀粒子的運動速度，比如100℃的水和100℃的空氣，粒子的運動速度是相同的，所以溫度是相同的，但水分子和空氣分子的密度不同，所以同樣都是100℃的水和100℃的空氣，其蘊含的熱量是不同的。一個常見的例子就是我們不能把手放到80℃的水中，但卻可以在80℃的桑拿房里待很久。

太陽日冕層的溫度雖然高達數十萬度，但因為物質密度比較低，所以總熱量并不是很高。

也就是說能夠打在帕克太陽探測器隔熱板上的高溫粒子其實是有限的，所以隔熱板表面的實際溫度也就只有一千多度了。雖然隔熱板的隔熱性能很給力，但也不是所有的探測設備都能夠受益，因為有些設備本身就是要露在外面的，比如隔熱板側面探出頭來的“法拉第杯”。這個儀器是用來探測太陽風的離子和電子流量以及流速的，所以必須要直面太陽才行。

那么這個小東西怎么隔熱呢？

只能使用耐熱材料來打造了。這是一個帶電的網狀部件，這個部件的結構本身是用鉬合金打造的，能夠承受2300℃的高溫。部件內部用來探測例子的網格則是由金屬鎢打造的。最大的難點就是為這個小設備供電的電線了?？茖W家們采用了以藍寶石為原料制作的水晶管來充當電線表面的絕緣材料，而里面則是用耐熱性良好的鈮合金。這么多昂貴的高科技材料組合在一起，才最終打造出了這么一個能夠直面太陽熱量的小儀器。