帕克太阳探测器打破太阳附近速度纪录
帕克太阳探测器于 2018 年发射升空，其绕太阳的轨道越来越紧。此次任务最重要的时刻将发生在 2024 年 12 月 24 日。探测器将接近距离太阳最近的距离，并加速至每秒 193 公里。
人类最早能比步行更快的交通工具是马车，以及靠人力或风力驱动的船。随着工业革命，第一辆发动机驱动的车辆开始出现。最终，飞机被开发出来，几十年后，我们制造了火箭。这让我们能够达到非常高的速度。
要将探测器送入轨道，飞行器必须加速到每秒约 7.9 公里；要飞往月球，飞行器必须加速到每秒约 10.8 公里。如果没有引力辅助，我们到达火星时需要加速到每秒约 11 公里。从地球发射的最快飞行器是新视野号探测器（曾访问过冥王星）——2006 年发射后，它的速度达到了每秒近 18 公里，尽管途中它仍然利用了木星的引力。
地球速度的世界和太阳附近的记录
在地球上，我们的速度要低得多。每秒一公里相当于每小时约 2,237 英里。这比大多数战斗机的最高速度还要快。客机的飞行速度通常约为每小时 559 英里。高速公路上的限速为每小时 70 英里，高速列车的巡航速度约为每小时 135 英里。相比之下，步行速度约为每小时 3.1 英里。
火箭仍然是（并且将继续是）最快的，因为克服地球引力需要很高的速度。然而，我们的技术能力（实现快速高推力仍然是一个不可替代的燃烧过程）以及更多的经济潜力，施加了与航天之初类似的限制。在某些情况下，一如既往，我们依靠强大的盟友——大自然，特别是重力。
2024 年 12 月 24 日，将会发生一件前所未有的事情。帕克太阳探测器的速度将达到每秒 193 公里，略高于每小时 690,000 英里。届时，它将创纪录地接近太阳，距离光球层 610 万公里，而光球层是我们白天看到的大气层。探测器上没有人类，但如果地球大气层能达到这样的速度（这里我们忽略摩擦问题和加速或减速问题，更不用说乘客的致命压力），我们可以在 35 秒内飞越华沙和纽约之间的距离。以这样的速度，我们一小时内也可以绕地球 17 圈以上。
为什么要建造帕克太阳探测器？
地球上的生命依赖于我们这颗白天的恒星。在数字技术、地球轨道卫星和载人星际旅行计划的时代，了解北极光观察者所喜爱的太阳的变化至关重要。日冕是太阳最神秘的元素之一，即太阳最外层的部分。
在日全食期间，人们可以用肉眼看到它，就像锯齿状的光晕。帕克太阳探测器于 2018 年发射，三年后，它成为第一个进入日冕并进行现场研究的人造飞行器。这发生在此类任务概念提出 60 年后。该探测器以预测太阳风存在的人的名字命名。尤金·帕克，也就是人们所熟知的尤金·帕克，于 2022 年去世。
到目前为止，帕克太阳探测器已经绕太阳飞行了 21 圈。它已经探测了所谓的阿尔文表面（太阳风产生的区域），证明了其形状有多么不规则。它还表明太阳周围存在一个区域，在这个区域，行星际尘埃被加热到极高的温度，升华成气体。
该探测器还研究了日冕内部磁场的行为，揭示了驱动太阳风的磁重联机制。穿过日冕各个区域的轨道使其能够显示高能粒子在离开恒星之前行进路径的复杂性。到目前为止，这些都只是理论和假设。来自探测器的数据还表明双子座流星雨的可能来源，其高峰期发生在 12 月中旬。
最快的飞行器无法返回地球
在首次绕太阳运行期间，帕克太阳探测器的速度达到了 95 公里/秒，打破了 20 世纪 70 年代 Helios-B 探测器创下的 70 公里/小时的速度记录。然而，我们的主恒星无法从一个地方移动到另一个地方，无法在任何任务中用作引力弹弓。创纪录的速度是因为它绕太阳表面运行，这就是为什么探测器的轨道自发射以来一直在稳步收紧。2024 年 11 月 6 日，帕克太阳探测器从金星进行引力辅助机动，使其进入有史以来最接近太阳的轨道。
还应注意的是，探测器的速度并不是恒定的——它在轨道上最接近太阳的点（称为近日点）加速，但当它远离恒星时，速度会显著减慢。当探测器到达当前轨道的最远点，然后转向太阳再次加速时，它将以每秒约 11 公里的速度飞行。尽管帕克太阳探测器将加速到每秒 193 公里，但这并不意味着它会像从地球发射的旅行者号一样飞向遥远的太空。要做到这一点，探测器必须以每秒约 618 公里的速度相对于太阳飞行。今天，即使返回地球附近也是不可能的，但没有必要这样做。
12 月 24 日会发生什么，这仍是个谜，直到 12 月 27 日星期五，届时探测器将重新建立通信，科学家将下载第一批数据。然后，大约 88 天后，即 2025 年 3 月，探测器将返回太阳附近，并至少再返回几次。
速度是相对的
值得注意的是，所有速度都是相对于特定参考点给出的。运动方向也很重要。从地球发射的探测器所达到的速度通常是相对于我们的星球给出的。
帕克太阳探测器的速度是相对于太阳测量的。如果我们想确定相对于更大结构的最终速度，结果会令人惊讶。太阳系以每秒 230 公里的速度绕银河系中心运行，而我们的星系相对于室女座超星系团的中心移动得更快。
