新華社北京(jing)10月20日電 新聞分析:人(ren)類(lei)第三(san)次水(shui)星探測的難點(dian)、看點(dian)和(he)亮點(dian)
新華(hua)社記者(zhe)華(hua)義 張瑩
歐洲(zhou)和日本航天機構聯合研發的(de)探測器“比(bi)皮科(ke)倫坡”20日啟程(cheng),飛向(xiang)離太陽最(zui)近的(de)行星——水星。按計劃,它將于2025年抵達(da)水星軌道展(zhan)開(kai)觀測。
這是人類第(di)三次(ci)無人水星探測任務(wu)。它將面臨哪些難(nan)點(dian)?整個探測任務(wu)又(you)有哪些看點(dian)和(he)亮點(dian)?
探測有何難點
水(shui)星(xing)是(shi)太(tai)陽系八(ba)大行星(xing)中距離太(tai)陽最近(jin)的一顆,這使(shi)水(shui)星(xing)的探測之路充滿了(le)艱險。
水星(xing)(xing)身(shen)后(hou)是比地(di)球(qiu)重33萬(wan)倍的(de)太(tai)陽(yang),其巨大的(de)引(yin)力作用將對探測器進入水星(xing)(xing)軌道形成干擾。此外,水星(xing)(xing)白天(tian)太(tai)陽(yang)直(zhi)射處溫(wen)度(du)(du)可高達(da)430攝氏(shi)(shi)度(du)(du),夜晚溫(wen)度(du)(du)則(ze)降至零下170攝氏(shi)(shi)度(du)(du),晝夜溫(wen)差達(da)600攝氏(shi)(shi)度(du)(du)。強烈的(de)太(tai)陽(yang)光和(he)高溫(wen)也大幅(fu)增(zeng)加了水星(xing)(xing)探測器在軌觀測難度(du)(du)。
歐(ou)洲航天局介紹說(shuo),該機構此(ci)前(qian)深空探(tan)(tan)測(ce)(ce)都是前(qian)往太(tai)陽系內相對寒(han)冷的(de)區(qu)域,“比皮(pi)科(ke)倫坡”任務是首次將探(tan)(tan)測(ce)(ce)器送往如此(ci)靠近(jin)太(tai)陽的(de)地方(fang)。
人類(lei)此前僅有一(yi)次成(cheng)功(gong)(gong)將(jiang)探測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)送(song)入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)軌道(dao)的記(ji)錄(lu)。第(di)一(yi)次水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)探測(ce)(ce)任務(wu)是1973年(nian)發(fa)(fa)射的美國“水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)手10”號探測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi),它曾3次掠(lve)過(guo)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing),但一(yi)直未能進入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)軌道(dao)。2004年(nian),美國又發(fa)(fa)射“信使”號水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)探測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi),它于2011年(nian)3月成(cheng)功(gong)(gong)進入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)軌道(dao),2015年(nian)完成(cheng)使命后撞水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)星(xing)自毀。
據介紹(shao),“比皮(pi)科倫坡”要想成(cheng)功入軌(gui),需要在長達7年的飛行(xing)(xing)時間里在地球、金星(xing)和水星(xing)附近進行(xing)(xing)9次(ci)(ci)引力控制變(bian)軌(gui)飛行(xing)(xing),這將是(shi)行(xing)(xing)星(xing)探測(ce)史(shi)上變(bian)軌(gui)次(ci)(ci)數最多(duo)的一次(ci)(ci)。
為了(le)抵御高溫炙烤,“比皮科倫坡”還(huan)采用了(le)多層隔熱(re)技術,最外層由陶瓷(ci)纖維組(zu)成(cheng),探(tan)測器(qi)上(shang)還(huan)配備(bei)了(le)高效散熱(re)器(qi),以保證科學(xue)儀器(qi)和電子設備(bei)能正常(chang)工作。
任務七大看點
水(shui)星被(bei)稱為(wei)“第二地球”,是外(wai)部由巖石構成的直(zhi)徑約4880千米的類地行星,密度和地球幾乎相同,其內核(he)(he)被(bei)認為(wei)是占水(shui)星半徑四(si)分(fen)之三的巨大鐵核(he)(he)。
有一種假說認為,水(shui)星(xing)(xing)和地(di)球誕(dan)生之(zhi)初(chu)是(shi)(shi)幾(ji)乎相同的行星(xing)(xing),但是(shi)(shi)兩(liang)者踏上了(le)不同的演(yan)化(hua)之(zhi)路,因此水(shui)星(xing)(xing)可能蘊含著很多地(di)球誕(dan)生之(zhi)初(chu)的信(xin)(xin)息(xi)。通過(guo)了(le)解水(shui)星(xing)(xing)的地(di)質(zhi)信(xin)(xin)息(xi),或許(xu)可以獲知行星(xing)(xing)誕(dan)生之(zhi)謎。
作(zuo)為第一個進(jin)入水星軌道的人(ren)類探測(ce)器,“信(xin)使”號獲得(de)許多重要(yao)發現,比如它(ta)證實(shi)了科學家多年的猜(cai)測(ce),即水星北極地區(qu)貯存(cun)著數(shu)十億噸水冰。
“比皮(pi)科倫(lun)坡”探測任務(wu)從立項到發射歷(li)時21年。歐洲航(hang)天(tian)(tian)局(ju)局(ju)長揚·韋(wei)爾(er)納在一(yi)份聲(sheng)明中說,這是歐日航(hang)天(tian)(tian)機構的一(yi)個“重大(da)里程碑”,并(bing)相信未來將(jiang)獲得(de)“許多重大(da)成就”。那么,水星還蘊藏(zang)著哪些未解之(zhi)謎等待“比皮(pi)科倫(lun)坡”去發現?
據歐(ou)洲航天(tian)局官(guan)網介紹,“比皮科倫坡(po)”的(de)(de)科學目標可(ke)以概括(kuo)(kuo)為7個方(fang)面:以水(shui)星(xing)為例(li)研究(jiu)靠近母恒星(xing)的(de)(de)行星(xing)的(de)(de)起源和(he)演化;水(shui)星(xing)的(de)(de)內(nei)部結(jie)構(gou)(gou)和(he)組成;水(shui)星(xing)內(nei)部磁場的(de)(de)特性和(he)起源;水(shui)星(xing)表面的(de)(de)形成過程,包括(kuo)(kuo)地表構(gou)(gou)造、隕石坑(keng)、極(ji)地沉積狀況及火山活動等;水(shui)星(xing)大氣層(ceng)(ceng)的(de)(de)成分、起源和(he)動力(li)學;水(shui)星(xing)外部磁層(ceng)(ceng)的(de)(de)構(gou)(gou)成與動力(li)學;驗證(zheng)愛(ai)因(yin)斯坦的(de)(de)廣義相對論。
日本宇宙航空(kong)研究開發機構理事長山川(chuan)宏認為,“比皮科倫(lun)坡”任務“將幫(bang)助人們更好地(di)理解水(shui)星(xing)環境,最終還能幫(bang)助理解地(di)球乃至整個太陽系(xi)的起源(yuan)”。
協同觀測是亮點
此次(ci),“比皮科(ke)倫坡”探測器攜帶了(le)兩個獨(du)立探測設備:由(you)歐航局研發的(de)(de)“水星(xing)行星(xing)軌道飛行器”,主(zhu)要(yao)用于探測水星(xing)的(de)(de)表面和組成(cheng);由(you)日本宇宙航空研究開(kai)發機構研發的(de)(de)“水星(xing)磁(ci)層(ceng)軌道飛行器”,主(zhu)要(yao)負(fu)責探測水星(xing)的(de)(de)磁(ci)場。
2025年(nian)底(di)到達水星軌道后,兩個探測設備(bei)將(jiang)進入各自軌道,開始協作進行暫(zan)定為期一(yi)年(nian)的數據收集(ji)活動。
水(shui)(shui)星(xing)周(zhou)邊強(qiang)大的太陽風(feng)容(rong)易影響水(shui)(shui)星(xing)磁(ci)場的測(ce)(ce)定(ding),因此(ci)上述兩(liang)個(ge)(ge)探測(ce)(ce)器在兩(liang)個(ge)(ge)地點協(xie)同(tong)觀測(ce)(ce)將可更加精確(que)地測(ce)(ce)定(ding)水(shui)(shui)星(xing)磁(ci)場。這兩(liang)個(ge)(ge)探測(ce)(ce)器將首(shou)次多角度綜合(he)觀測(ce)(ce)水(shui)(shui)星(xing)的磁(ci)場、磁(ci)氣圈(quan)、內部和表層,與地球進行(xing)比較,弄清(qing)行(xing)星(xing)磁(ci)氣圈(quan)的普遍性(xing)和特異性(xing)。
日本(ben)宇(yu)宙航空研究(jiu)開發(fa)機構介紹說,“水(shui)星磁層軌道飛行(xing)器”搭載有(you)磁力計、等離子體及粒子觀測裝置等,主(zhu)要目的(de)(de)(de)是(shi)高精度測量(liang)水(shui)星周邊磁場,探(tan)索水(shui)星磁場的(de)(de)(de)成因,觀測水(shui)星磁氣圈的(de)(de)(de)構造和運(yun)動。
而(er)“水星(xing)(xing)行(xing)星(xing)(xing)軌(gui)道飛行(xing)器(qi)”搭載(zai)有激(ji)光高度計(ji)、加速度計(ji)、磁力計(ji)等多(duo)種(zhong)觀測設備,將(jiang)主(zhu)要觀測水星(xing)(xing)重力場(chang)(chang)、表面地形(xing)、礦(kuang)物、大(da)氣(qi)成(cheng)分以及磁場(chang)(chang)等。
 
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