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人類對水星的第三次探測有何難點?


IT之家要聞IT之家月日消息日上午,歐洲和日本聯合研發的「比皮科倫坡」水星探測器順利升空,它將花七年時間飛往水星,年將開始觀測水星。這是人類歷史上第三次無人探測水星,整個任務有哪些...

- 2018年10月21日07時26分
- 科學文摘 / IT之家要聞

IT之家要聞

IT之家10月21日消息 20日上午,歐洲和日本聯合研發的「比皮科倫坡」水星探測器順利升空,它將花七年時間飛往水星,2025年將開始觀測水星。這是人類歷史上第三次無人探測水星,整個任務有哪些看點和亮點?新華社就為我們簡單的梳理了一下。

探測有何難點


水星作為距離太陽最近的行星其受到太陽引力作用是地球的33萬倍,巨大的引力會對探測器造成干擾。另外水星表面白天太陽直射溫度可以達到430度,而夜間溫度可以達到零下170度,晝夜溫差達到600度。強烈的陽光和高溫大幅增加了探測水星的難度。

歐航局介紹說,此前的探測器大多是前往太陽系相對寒冷的區域,而「比皮科倫坡」任務是將探測器送往如此靠近太陽的地方。此前,人類有兩次進入水星個軌道,分別是1973年的「水手10」號和2004年的「信使」號。如果「比皮科倫坡」號想要進入水星軌道,則需要在七年時間內在地球、金星和水星之間完成九次變軌才能到達水星軌道。

另外,「比皮科倫坡」號水星探測器還要經受烈日的炙烤,它採用了多層隔熱技術,最外層由陶瓷纖維組成,探測器上還配備了高效散熱器,以保證科學儀器和電子設備能正常工作。

任務七大看點

水星直徑為4880千米,密度和地球幾乎相同,內核被認為是占水星半徑四分之三的巨大鐵核。有種假說認為,水星與地球之初幾乎是完全相同的行星,只不過兩顆行星踏上了完全不同的演化之路,因此水星可能蘊含著許多地球誕生之初的信息。通過了解水星可以完成行星誕生之謎的探索。

另外,此前「信使」號發現水星北極貯存著數十億噸的冰,這也是本次探測任務的一個重點。


據歐洲航天局官網介紹,「比皮科倫坡」的科學目標可以概括為7個方面:以水星為例研究靠近母恆星的行星的起源和演化;水星的內部結構和組成;水星內部磁場的特性和起源;水星表面的形成過程,包括地表構造、隕石坑、極地沉積狀況及火山活動等;水星大氣層的成分、起源和動力學;水星外部磁層的構成與動力學;驗證愛因斯坦的廣義相對論。

日本宇宙航空研究開發機構理事長山川宏認為,「比皮科倫坡」任務「將幫助人們更好地理解水星環境,最終還能幫助理解地球乃至整個太陽系的起源」。

協同觀測是亮點


此次,「比皮科倫坡」探測器攜帶了兩個獨立探測設備:由歐航局研發的「水星行星軌道飛行器」,主要用於探測水星的表面和組成;由日本宇宙航空研究開發機構研發的「水星磁層軌道飛行器」,主要負責探測水星的磁場。

2025年底到達水星軌道後,兩個探測設備將進入各自軌道,開始協作進行暫定為期一年的數據收集活動。

水星周邊強大的太陽風容易影響水星磁場的測定,因此上述兩個探測器在兩個地點協同觀測將可更加精確地測定水星磁場。這兩個探測器將首次多角度綜合觀測水星的磁場、磁氣圈、內部和表層,與地球進行比較,弄清行星磁氣圈的普遍性和特異性。

日本宇宙航空研究開發機構介紹說,「水星磁層軌道飛行器」搭載有磁力計、等離子體及粒子觀測裝置等,主要目的是高精度測量水星周邊磁場,探索水星磁場的成因,觀測水星磁氣圈的構造和運動。

而「水星行星軌道飛行器」搭載有雷射高度計、加速度計、磁力計等多種觀測設備,將主要觀測水星重力場、表面地形、礦物、大氣成分以及磁場等。


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