“帕克”太阳探测器在发射了3年之后，于今年4月成功穿过了太阳大气的最外层（也就是日冕），成功成为全球首个“触摸太阳”的航天器。当美国宇航局（NASA）近日终于将这一消息公布出来的时候，不仅全球科学界大震动，普通的读者也相当震惊：日冕温度高达93万摄氏度，为什么探测器没有被熔化？

　　日冕是太阳的大气层

　　日冕是太阳大气的最外层，从色球边缘向外延伸到几个太阳半径处。日冕分内冕、中冕和外冕。其中内冕只延伸到离太阳表面约1.3倍太阳半径处，外冕则可达到几个太阳半径，甚至更远。日冕由非常稀薄的完全电离的等离子体组成，其中主要是质子、高度电离的离子和高速的自由电子。

　　已知太阳表面的温度高达5500~6000℃，但日冕的温度比太阳表面的温度只高不低。一般而言，日冕的温度高达几百万摄氏度，是太阳表面温度的数百倍。有点像开水在沸腾时，水蒸气的温度往往比开水内100℃的沸腾温度更高（只是类比，太阳的能量来自内部的核聚变反应，而非水的沸腾）。

　　照理说，无论是5500℃还是数百万摄氏度，普通材料在这种高温面前不仅仅是熔化那么简单，而是会被瞬间汽化。“帕克”太阳探测器本次测试到的日冕温度，甚至高达93万摄氏度。然而，当“帕克”太阳探测器穿过日冕时，为什么还能够完好无损并继续正常工作呢？

　　温度和空间密度的关系

　　在物理学上，物体的温度来自内部粒子在做热运动，所以温度其实是表示了粒子的运动速度（或者说平均动能），热量则代表了实际传输能量的大小。在浩瀚的宇宙空间中，粒子的运动速度非常快，但可能因为密度很低，实际传递的热量并不多。

　　类似于，虽然水蒸气的温度比开水高很多，但如果手背以极快的速度掠过水蒸气只会感觉到灼热，而把手伸进沸腾的开水（危险动作，请勿尝试）却会被烫伤。这是因为，虽然两者的温度都非常高，但是前者的热粒子密度更低，在快速移动中手会与更少的热粒子相互作用，所以接收到的热量更低。

　　日冕也是如此，尽管拥有极高的温度，但远离太阳位置的等离子体极其稀薄，那里的粒子的密度非常低，加热作用也比较有限。而且帕克太阳探测器飞入日冕时，速度非常快，只会与较少的热粒子相互作用，并不会接收到过多的热量。据科学家测算，彼时探测器的位置处预计只被加热到1370摄氏度，而不是几百万摄氏度。

　　先进隔热材料也有作用

　　比起93万摄氏度的日冕温度，1370℃虽然不值一提，但也能在几秒钟内摧毁探测器上所有的电子设备，所以科学家仍需要在探测器外安装一个隔热罩。

　　“帕克”太阳探测器的隔热罩由复合碳纤维材料构成，它的最外边是一层白色氧化铝陶瓷（氧化铝的熔点达2072℃），在氧化铝背面涂覆了薄薄的一层金属钨，钨的后边是11厘米厚的碳泡沫板，抵御1370℃的高温绰绰有余。在接近太阳时，“帕克”太阳探测器始终将自己的隔热罩朝向太阳，当它绕着太阳飞行时，强烈的辐射就会被防护盾反射、阻挡，从而保护后面昂贵的电子器件不受到辐射热能的损害。同时，“帕克”太阳探测器的最高速度可达到200千米/秒，几乎等于光速的0.05%，高速掠过日冕时，也不易对热量进行过多吸收。

　　我国神舟飞船从太空返回地面时，航天器的动能会通过挤压和摩擦空气转化为大量的热能释放出来。因此飞船底部也安装了“防热大底”，不仅能承受几千度高温的烧蚀，还能抵抗强大的压力。（本报综合）