美國(guó)“信使”號(hào)水星探測(cè)器按計(jì)劃將于3月29日從水星軌道傳回首張圖片。從4月4日起,它將正式展開對(duì)水星的觀測(cè),以確定水星表面成分,探測(cè)水星的神秘磁場(chǎng)以及水星極地區(qū)域永久陰影部分是否存在冰。
2011年3月17日,經(jīng)過(guò)15分鐘的近水星制動(dòng),減速后的“信使”號(hào)被水星捕獲,進(jìn)入近水星距離200千米、遠(yuǎn)水星距離15193千米、周期12小時(shí)的水星橢圓軌道,對(duì)水星進(jìn)行為期一年的探測(cè)工作。
有人說(shuō),水星名不副實(shí),因?yàn)樗翘?yáng)系中距離太陽(yáng)最近的行星,表面溫度很高,所以上面根本沒有水。但也有人認(rèn)為,在水星極地陽(yáng)光永遠(yuǎn)照不到的陰暗隕石坑深處,很可能存在水冰沉積物。
由于水星離太陽(yáng)很近,因此在地面觀測(cè)它和用飛行器探測(cè)它都十分困難,至今只有美國(guó)的“水手10號(hào)”和“信使”號(hào)探測(cè)器探測(cè)過(guò)水星,其中1973年11月 3日發(fā)射的“水手10號(hào)”探測(cè)器也僅以掠過(guò)的方式探測(cè)過(guò)水星,故無(wú)法對(duì)水星進(jìn)行長(zhǎng)期、全面和詳細(xì)的了解。經(jīng)過(guò)多年研制,第一顆水星探測(cè)衛(wèi)星“信使”號(hào)終于在2004年8月3日升空。它耗資4.46億美元,發(fā)射質(zhì)量1100千克,其中600千克為燃料,體積與大型辦公桌相近。
水星上太陽(yáng)的亮度比在地球上高出11倍,表面溫度可達(dá)450攝氏度,所以設(shè)計(jì)“信使”號(hào)的關(guān)鍵是如何應(yīng)對(duì)這樣的高溫環(huán)境。為此,“信使”號(hào)裝有先進(jìn)的大型遮陽(yáng)罩,能使探測(cè)器的溫度保持在20攝氏度左右。此外,它還有許多特點(diǎn),如兩翼由數(shù)千個(gè)小“鏡子”組成,其中2/3的“鏡子”用于反射水星附近的強(qiáng)烈陽(yáng)光,剩下的“鏡子”用于將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化成電能;各重要系統(tǒng)都有備份;使用現(xiàn)成的部件和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)界面;采用“近地小行星交會(huì)”小行星探測(cè)器子系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
“信使”號(hào)此行有六大任務(wù):水星具有何種磁場(chǎng)特征?為什么水星的密度那樣高?水星具有何種地質(zhì)形成過(guò)程?水星核具有怎樣的構(gòu)成和形態(tài)?水星兩極的異常物質(zhì)是什么?水星表面有哪些不穩(wěn)定物質(zhì)對(duì)其外大氣層的形成起了重要作用?為了完成這些任務(wù),“信使”號(hào)攜帶了磁力計(jì)、伽馬射線與中子光譜儀、X射線光譜儀、水星大氣與表面成分光譜儀、高能粒子與等離子體光譜儀、水星雙重成像系統(tǒng)和水星激光高度計(jì)等共7臺(tái)科學(xué)探測(cè)儀器。
“信使”號(hào)當(dāng)初升空后沒有直奔水星,而是借助地球、金星和水星的引力飛行6年半后才進(jìn)入水星軌道。其間,它一次飛越地球(2005年7月)、兩次飛越金星(2006年10月和 2007年6月)、三次飛越水星(2008年1月、2008年10月和2009年9月),最終于今年3月17日進(jìn)入環(huán)水星軌道。每次借力飛行都可以改變 “信使”號(hào)軌道的形狀、尺寸、傾角和速度,最終巧妙地把“信使”號(hào)從繞太陽(yáng)的軌道送入環(huán)水星的軌道?!靶攀埂碧?hào)在三次飛越水星的過(guò)程中收獲了大量成果。例如,繪制了水星表面的詳細(xì)狀況,勘測(cè)了這顆行星的構(gòu)成成分、地磁環(huán)境以及稀薄的大氣層等多種特征。
目前,美國(guó)航天局計(jì)劃將“信使”號(hào)探測(cè)器的服役期延長(zhǎng)一年,但未來(lái)能延長(zhǎng)多久還需要時(shí)間來(lái)證明。