一幅帕克太阳探测器接近太阳的艺术渲染图。
天文学家之间一直存在关于我们的月球是否应该有一个正式名称的争论。毕竟，这是我们太阳系的惯例。其他的卫星都有名字，比如火卫一（Phobos）和火卫二（Deimos），而且肯定没有行星叫“行星”或小行星叫“小行星”。即使是我们宇宙邻居之外的世界也有名字，尽管通常非常无聊。然而，我们月球的无名状态确实有一个好处：它迫使我们记住它确实是一个月球（注：moon在英语里既指月球又指卫星，所以说到moon，就象说这是一个卫星而没有名字一样）。
太阳则不同，它的名字让我们容易忘记它实际上是一个难以理解的炽热恒星。但在今年的平安夜，我们将因一个坚韧的小型航天器在太空中的壮观旅程而清楚地意识到太阳的宇宙本质：帕克太阳探测器。12月24日早上6:53（东部时间），这个锥形探测器将飞得非常接近我们那发光的黄色太阳。
“1969年，我们让人类登上了月球；在2024年的平安夜，我们将拥抱一颗恒星，”帕克太阳探测器项目科学家努尔·拉瓦菲（Nour Raouafi）告诉Space.com。
2018年8月12日，NASA发射了帕克太阳探测器，目标是解开一系列长期存在的太阳谜团——其中最令人困惑的可能是我们的恒星大气层为何奇怪地比其表面更热。是什么加热了它？这似乎不合逻辑，不是吗？在发射当天的观众中有已故的尤金·N·帕克博士（Dr. Eugene N. Parker），他在太阳探测器开始探险之前彻底改变了我们对太阳物理学的理解，并确实为帕克探测器命名；这是航天器的名字首次在发射时有其命名者在场。
然后，在2021年12月14日，该机构宣布帕克太阳探测器成功进入了太阳的大气层，即日冕，距离恒星表面仅约650万英里。这本身就是一个里程碑，但自那时以来，航天器在围绕太阳的21次轨道中继续越来越接近，利用金星的引力推动自己，同时不断打破记录。例如，它正式成为有史以来最快的人造物体，速度达到635,266公里每小时。
然而，在今年的12月24日，帕克太阳探测器将完成迄今为止最接近太阳的飞行，距离太阳表面仅610万公里，速度达到690,000公里每小时。之前的记录将被打破。
“帕克太阳探测器将在今年的平安夜做的事情真的是无与伦比的，”拉瓦菲说。“我们已经梦想了这个时刻超过16年。”
一幅帕克太阳探测器在太阳周围工作的艺术描绘图。
而且，正如拉瓦菲解释的那样，这可能是探测器能达到的最接近的距离。
“即使从技术上讲我们可以让航天器更接近太阳，我们也不能这样做，因为热盾不够大，无法保护航天器，”他说。“如果你更接近，热盾的阴影锥将变窄，航天器的部分可能会暴露在阳光直射下——这不是我们想要的。”
在黑暗中
帕克太阳探测器的旅程中有一个方面，乍一看似乎会引起任务成员的骚动：航天器将在主要飞越期间脱离网络；我们将无法与其联系。
它的第一个生命信号直到12月27日之后才会到达，当时一个信标音将基本上提醒团队帕克太阳探测器在穿越太阳日冕的旅程中幸存下来并能够通信。然而，科学数据和图像要到新年才会开始涌入。帕克太阳探测器的任务系统工程师约翰·维尔兹伯格（John Wirzburger）并不认为这是一个大问题。他实际上欢迎这种沉默。
“这段时间对人们来说实际上是一个很好的放松机会——休息一下——因为他们知道当他们从另一边出来时，我们必须获取所有的科学数据并重新配置航天器，”他告诉Space.com。“所以，这次遭遇几乎是为我们内置的休息时间。”
帕克探险的黑暗时期当然部分是因为探测器的特定轨迹——它不会处于一个很好的位置通过NASA的深空网络（Deep Space Network）将信息传回地球——但这也是因为项目的科学目标。
“因为我们离太阳太近，太阳干扰了我们的通信，”维尔兹伯格说。“但另一方面是，我们不希望我们的通信干扰我们的科学采集。”
尽管如此，拉瓦菲相信帕克太阳探测器的存在将会渗透到许多科学家的心中，即使是通过姜饼和透明胶带的香气（注：按照西方圣诞节传统，要打扮姜饼屋和用胶带装饰圣诞树）。
“相信我，每个人心中和心里都会有帕克太阳探测器，并思考那个小东西在我们恒星这个巨人面前的表现，”他说。“我的意思是，我们已经与这个任务生活了将近16年。”
然而，这些想法希望能回响起圣诞精神。就像学习信任一个孩子在成长和体验世界时做出良好决策的能力一样，帕克太阳探测器团队对将他们的机器人探测器送得如此接近太阳的担忧多年来已经转化为自豪。
“在任务初期，每当我们接近太阳时，我想我们都非常紧张，”拉瓦菲说。“但现在我们完成了第21次轨道，系统的表现比我们预期的要好得多。”
无惧无畏
在接下来的日子里，帕克太阳探测器最明显的最坏情况可能是……“它会爆炸吗？”或者“它会再也不和我们说话吗？”然而，拉瓦菲和维尔兹伯格都不特别害怕这些结果，因为他们说这些结果非常不可能，特别是考虑到航天器在过去几年的坚韧和顽强。
“我认为最让我痛苦的事情是没有通过这次飞越收集到科学数据，”维尔兹伯格说，尽管他补充说这种痛苦只会持续到下一次轨道的时间：“从我们将跳上它并找出第23次轨道需要做什么以解决这种情况的角度来看，这只是三个月的痛苦。”
事实上，拉瓦菲特别希望太阳尽可能多地测试帕克太阳探测器的强度。航天器发射时，我们的太阳正处于其11年太阳周期的开始——一个被称为太阳极小期的时间，当时太阳的活动最少——但它目前正接近太阳极大期，当时它的活动最为活跃。
“我希望太阳能给我们一个这样的巨大爆发——真正巨大的爆发——当帕克太阳探测器如此接近它时，让它应对，”他说。“我真的希望帕克太阳探测器能给我们一个有史以来最伟大的礼物之一。”
至于那些礼物？好吧，探测器在过去几年中已经撒下了一些。例如，在2022年9月5日，它直接穿过一个巨大的日冕物质抛射，你可以将其视为从太阳爆发出的等离子体团。这揭示了当这些事件发生时，它实际上给太空进行了深度清洁。这些抛射似乎扫除了其路径上的所有尘埃颗粒，任务的成员们将密切关注，以防这种事件再次被拍摄到。
“我们有其他天文台在那个时间观察太阳；我们有他们的数据。如果有，例如，一个大耀斑或一个大日冕物质抛射朝向帕克太阳探测器，我们会知道，”拉瓦菲说。“而且你几乎会实时知道，除了我们必须等待了解帕克太阳探测器如何应对。”
当我们考虑太空天气事件时，了解这些事件通常是非常重要的；尤其是当日冕物质抛射指向我们的星球时，它们可以将粒子加速到惊人的速度。如果这些粒子到达我们这里，它们可能对太空中的宇航员极具危险，并对我们的电网构成威胁。
有趣的是，帕克太阳探测器也在间接地帮助工程师；整个任务有点像将航天器推向可能的极限。这意味着关于探测器飞行模式和动态的数据可以为未来可能暴露于极端太空环境的任务提供信息，比如任何打算探索木星或土星周围辐射水平极高的区域的任务。
“我们必须主动冷却我们的太阳能电池板；我们通过它们泵送去离子水以保持它们的冷却，”维尔兹伯格说。“其他任务可以采用这个吗？也许不是为了生存性，而是为了效率原因。”
考虑到所有这些压力，你可能还认为帕克太阳探测器已经相当磨损（我当然是这么想的），但事实远非如此。奇怪的是，太阳一直像一个不错的洗车场一样对待航天器。
“基本上，我们把所有的部件都拿出来烘烤，试图去除污染物并在发射前将它们清理干净，”维尔兹伯格说。“但我们把它们送到了太阳系中最好的烤箱之一，靠近太阳。”
“我们实际上相信——特别是热保护系统——顶部的盾牌今天比我们发射时更干净，”他补充道。“我们认为航天器可能看起来非常漂亮，顶部有一个非常漂亮的白色热保护系统（thermal protection system，TPS）。”
除了对其一个仪器的一些轻微尘埃损害，以及一些在经典深空碎片撞击时从其机身上射出的微米级颗粒外，帕克的健康状况非常好。
“系统的表现基本上就像我们昨天刚发射它一样，”拉瓦菲说。“它表现得非常好。”
真正的明星
我们的太阳是宇宙中数以亿万计的恒星之一，这不仅是一个哲学上的奇迹；对天文学家来说，这也是一个实际的概念。
“我们正在利用太阳作为实验室来研究外面的其他世界，”拉瓦菲说，强调帕克太阳探测器发现的东西可以远程解释宇宙中数以亿万计的其他恒星的复杂性。实际上，团队希望它能继续与其他科学领域对宇宙的发现一起揭示这些复杂性，持续很长很长时间。
探测器可能有足够的燃料理论上允许它继续工作数十年——甚至可能一百年——只要它继续围绕太阳运行。根据维尔兹伯格的说法，这种燃料供应足以维持航天器的动量，但不能完全允许科学家改变航天器的轨迹。这意味着帕克可能会继续作为太阳探测器，至少在我们可以预见的范围内。
“航天器不会被弹射出去并被抛出太阳系或类似的事情，或者我们正在螺旋上升，”维尔兹伯格说。“所以，在可预见的未来，我们处于最终轨道，并将保持该轨道很长一段时间。”
“在2032年的时间框架内，有可能我们可能会回到金星，”他推测。“这取决于NASA；取决于他们想做什么——但问题是，如果我们能回到金星，那又如何？”
从某种意义上说，当你知道它有一个终点时，处于悬而未决的状态是一个不错的空间，因为它提供了一个小样本的喘息机会，在此期间你的想象力可以掌控。毫无疑问，正是科学家们无底的想象力将我们带到了这个历史性的时刻。
“当我作为一个年轻的科学家成长并参与太空时，”拉瓦菲说，“我听说过至少一两次尝试实施太阳探测器的尝试——当它们都没有实现时，真的留下了一个苦涩的味道。
“对我来说，梦想是在我有生之年看到这个任务实现——但我们如此深入地参与其中，并且还领导它，这不仅仅是一个梦想；我们在睁着眼睛做梦。”
