NASA 帕克太阳探测器的使命之旅，需要面临极大的考验。从纸面上来看，接近太阳的过程，似乎是一个无法实现的挑战。好消息是，科学家们发现，只需 4.5 英寸厚的防护盾，即可让帕克太阳探测器承受住太阳表面的百万华氏度（℉）高温。如果一切顺利，该探测器将于今夏升空，然后开启长达 7 年的逐日旅途。

为了实现最佳观测，NASA 希望该探测器可以实现 24 次轨道机动。它被设计成在太阳的日冕中运行，这里是太阳大气层中非常热的一个区域，物质温度超过了百万华氏度。

为了让它能够在任务中幸存，科学家们在该项目上运用了大量高科技材料和物理知识。NASA 解释到 —— 物理方面的事情，最终还是归结于热量和温度。

尽管高温材料可以承受环绕太阳的百万华氏度高温，但由于它们的移动速度极快、且数量相对稀少，其实际接收和传递的热量其实很少。

以帕克太阳探测器通过日冕为例，虽然它的温度极高、但密度其实很低。

这意味着，当帕克太阳探测器在一个温度高达几百万华氏度的空间中穿行时，隔热罩向阳面只会被加热到 2500 华氏度（约 1400 摄氏度）。

此时安装在探测器前部，由约翰霍普金斯大学应用物理实验室的专家们设计的直径 8 英寸的热保护系统（TPS 防护罩），就可以提供良好的保障。

Why Won't it Melt - How NASA's Solar Probe will Survive the Sun（via）

在碳复合泡沫的两边覆上碳板，以形成一个三明治结构，然后用一层白色的陶瓷涂料来完成封装。

尽管厚度只有 4.5 英寸，但这种材料涂层的组合，意味着 TPS 可经受高达 3000 华氏度的高温。而在它背后的飞船本体，温度其实只有 85 ℉左右。

其中包含的工具之一，叫做太阳能探测杯（Solar Probe Cup），它可以测量太阳风中含有的离子、电子的通量（fluxe）和流角（flow angle）。

它由多层钛-锆-钼（Titanium-Zirconium-Molybdenum）材料制成：

其熔点大约是 4260 ℉，结合钨芯片的话，它在升温至 6192 ℉ 前都不会被融化。此外，铌（Niobium）制电缆被悬挂在特别生长的蓝宝石水晶管中。

鉴于首次测试不能直接抵近太阳，NASA 还在地球上搭建了一个模拟器，并用一台粒子加速器来模拟辐射，看太阳探测杯能读取到什么样的数据。

Blowtorch vs Heat Shield（via）

与此同时，IMAX 投影仪模拟了它需要承受的那种猛烈的高温，然后将它送入 Odeillo 太阳能炉：

在距离恒星 9296 万英里远的地方，其充当了太阳能量的放大器，接着加入特殊冷却的太阳能电池阵列。

它会在 TPS 边缘稍微露出一角，以减少曝光量，而自主飞控系统会借助太阳传感器来校正探测器的姿态。

NASA 表示，这样设计的话，整套系统就能够有效地实现自我导航。传感器会锁定太阳方位，然后与 TPS 始终保持一致。

[编译自：SlashGear]