再探神秘水星(科技大觀)
摘要:近日,歐洲航天局和日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)聯(lián)合研制的“比皮科倫坡”水星探測器發(fā)射升空,預計飛行7年多后進入水星軌道,對水星展開迄今最為廣泛和詳盡的研究。
近日,歐洲航天局和日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)聯(lián)合研制的“比皮科倫坡”水星探測器發(fā)射升空,預計飛行7年多后進入水星軌道,對水星展開迄今最為廣泛和詳盡的研究。
水星是一顆類地行星,被稱為“第二地球”,但對于人類而言,它一直充滿著神秘感;水星也是離太陽最近的行星,對它進行深度探測,有助于人們發(fā)現(xiàn)新的家園,也可以更好地理解太陽系的演化歷史。然而,太陽表面近6000攝氏度的高溫及其巨大的引力作用,對探測器進入水星軌道形成強烈的干擾,大幅增加了水星探測器在軌觀測難度。因此,探測水星相比探測其它太陽系行星要困難得多。
此前,只有美國“水手10”號探測器和“信使”號水星探測器探測過水星。前者于1973年發(fā)射,受當時技術(shù)水平所限沒有進入水星軌道,而是3次掠過水星。后者發(fā)射于2004年,是世界第一個進入水星軌道的空間探測器,獲得了大量成果,比如證實了科學家多年的猜想,即水星北極地區(qū)貯存著數(shù)十億噸水冰。
這次發(fā)射的“比皮科倫坡”首次采用編隊模式來探測水星。它實際上包括了兩個承擔不同任務的探測器,分別是歐洲的“水星行星軌道器”(主探測器)和日本的“水星磁層軌道器”(次探測器)。它們在發(fā)射和巡航階段是一個組合體,進入水星軌道后即分離,分別進入各自的軌道進行探測,其攜帶的高科技設備將完成對水星最全面、清晰度最高的覆蓋:拍攝首批熱成像照片,確定水星表面成分,生成整體溫度圖;提供水星表面特征的第一幅整體三維圖;對水星引力環(huán)境進行有史以來最全面的數(shù)字測量等。
為了節(jié)省燃料,“比皮科倫坡”不是直飛水星,而是巧妙地利用月球、地球、金星和水星本身的引力來控制速度。在整個飛行期間,它要1次飛越地球、兩次飛越金星、6次飛越水星,預計將于2025年底進入環(huán)繞水星的軌道。
進入水星軌道后,“比皮科倫坡”將和太陽離得很近。為了“防曬”,它采用了多項隔熱措施:最外層利用陶瓷纖維進行隔熱;配備高效率散熱器,以便探測器上的儀器設備能在正常溫度下工作;太陽能電池板由60%的鏡片和40%的特殊電池組成,前者用于反射熱量,在溫度超過250攝氏度時也能供電。此外,歐洲還將對“水星行星軌道器”進行精確的姿態(tài)控制,確保熱屏蔽的一面始終對準強太陽光照射區(qū)。日本“水星磁層軌道器”的自旋軸,則與水星赤道面基本呈垂直狀態(tài),既可以防止強大的太陽輻射直射到探測器的上下方,還能使天線高精度地指向地球。
行星探測是一個長期工程,每一次探測都凝聚著人類點滴的進步。期待遠航的“比皮科倫坡”能為我們解開更多關(guān)于水星和太陽系的奧秘。
(作者為全國空間探測技術(shù)首席科學傳播專家)
《 人民日報 》( 2018年11月13日 22 版)
責任編輯:fl
(原標題:人民網(wǎng)-人民日報)
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