太阳的日冕是一种超高温等离子体，而美国密歇根州大学的空间物理学教授Justin Kasper做梦都想着能有一台小汽车大小的探测器在其中穿行。这台飞行器——美国宇航局的太阳探测器+（Solar Probe Plus），将是有史以来最靠近太阳的人造物体。在那个距离上，太阳比在地球表面亮512倍，大20倍。它将以每小时45万英里的速度飞行，是人类发射的最快航天器，同时也会是最结实的一台。它有一块4.5英尺厚的碳泡沫防热盾，内含夹层的碳板能够经受华氏2500度高温。各种计算机及其它仪器在防热盾的保护下，可以在常温下工作，控制飞行路线。不过探测器上最重要的仪器——法拉第杯（Faraday cup）将不受防热盾的保护，沐浴在太阳风中。太阳风是以时速百万公里飞行的电子、质子和氦离子。通过这次探测，人们将试图解答某些由来已久的天文学之谜，比如为何太阳日冕温度要高于太阳表面温度。对太阳风增进了解也有助于人类向太空迁徒。

太阳风既有保护作用，也十分危险。一方面，就像防波堤能够阻止来自大洋的巨浪一样，它能够为太阳系提供一个相对安全的避风港，让我们免受来自遥远超新星的宇宙射线伤害。而另一方面，它也会产生大量带电粒子云，冲击地球的磁场，引发全球磁圈的震荡。太阳风暴会产生强大的电流，对地球生命造成巨大伤害。在1859年的著名太阳风暴“卡林顿事件（Carrington Event）”中，跨越欧洲和北美的电报系统失灵，电报机的电路闪出火花，甚至电线都被熔化。而今天的世界高度依赖卫星通信、GPS信号和手机，发生一次类似的电磁风暴，就会造成更大程度的影响。此外，太阳风暴对太空旅行也十分危险，它会干涉仪器的运行，影响宇航员和飞船的安全。虽说人类已经登陆了月球，探测了火星，研究了金星大气，撞击了彗星，但太阳和太阳风仍然存在着许多未解之谜。有了太阳探测器+，人们有机会对这个太阳系中最少被探测的天体一探究竟。

太阳内部的分层结构由内向外依次是核（core）、光球层(photosphere)、色球层（chromosphere）和日冕（corona）。核是一团持续进行核聚变反应的密集氢离子，它产生氦离子，并向外围光球层释放极大的热和能量。核的温度高达华氏2700万度，但光球层只有华氏10000度，比地球野火的温度高不了多少。这似乎是符合常理的——离得越远，就会越冷。但对于太阳而言事情没那么简单。光球层以外是色球层，色球层相对较薄，太阳风就是从这里产生的。最外面是日冕，日冕厚约数百万英里，温度高达华氏500万度。因此对于日冕而言，常识就不管用了——它离太阳的核最远，但是温度反而升高了。

NASA马歇尔空间飞行中心领导太阳探测器+探测杯制造的Jonathan Cirtain认为，日冕温度上升的原因是太阳的磁能。这种磁能位于色球层上部或日冕下部，它会被释放到等离子体中，并将等离子体加热到极高的温度，以时速100万英里逃离太阳引力的粒子便形成了太阳风。未来太阳探测器+在穿越日冕时，Kasper和Cirtain制造的探测杯就将浴沐在太阳风中。

这个坚固的小探测杯是用高耐热金属——钼、钛和锆——制造的，它们将覆盖在用以取样的开口处。在每片这样的材料上都会有一个小孔，以供粒子进入。进入其中的粒子会穿越一系列由钨制造的网格，带有电压的网格就像过滤器一样。“通过检测电流电压的变化，就可以区分出质子和阿尔法粒子。因为要让它们停下来，需要不同的电压。”Kasper说。“通过电压值，我们就可以获得太阳风的基本参数：密度、速度和温度。”穿过网格的粒子会击中一块带有电路的金属板，它们的电量和飞行角度会被记录下来。粒子的飞行角度数据相当重要，Kasper解释说，因为等离子体会颤动。“流体受电场与磁场影响而变化的方式，可以告诉我们正在穿越何种波或涡流，以及它们相对于太阳的方向。”

法拉第杯的耐受性必须非常好，它要经过严格的试验，将是人类有史以来制造的最耐用的物件。NASA利用马歇尔空间飞行中心的粒子加速器产生巨大的质子和电子流，来模拟太阳风进行试验。在法国比利牛斯山的太阳熔炉中，探测杯抵挡住了一束足以让铁板在30秒内熔出一个大洞的太阳射线照射。它还在一排IMAX电影放映机前接受了由氙灯泡发出的紫外线照射，这些紫外线的频率与太阳表面发出的相同。结果如何呢？“我很乐意说这个，”Kasper说，“它表现得相当不错。”

Kasper的白日梦10年后将变为现实，这个探测器计划于2018年发射。它将利用金星的引力作为跳板靠近太阳。2018年7月，也就是它发射后3个月，探测器将首次靠近太阳飞行，而在计划中它将做24次这样的飞行。每次飞行它都有11天的窗口期来搜集数据，届时它将使用宽视场望远镜给日冕拍照，并用探测杯分析太阳风。

在对太阳探测的过程中，由于几个原因，探测器将无法与地球保持通讯：开启通讯可能会使天线被太阳烤焦、磁场的干扰、太阳在某些时候会阻挡在探测器与地球之间。但是在它返回金星轨道的路途中，可以使用太阳能传输收集的数据，将太阳风的起源、成份和强度等数据发给Kasper和Cirtain。

“即将获得的成果可能是无法估量的，”天体物理学家Madhulika Guhathakurta说，他是“与星辰共生（Living With a Star）”计划的领导人。Elon Musk的火星殖民计划、NASA的木卫二计划及其它太空任务都会从这次任务中受益，躲避太阳粒子风暴的侵袭。Guhathakurta说：“这项计划将有助于人类从地球居民变成太空居民。”