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水星,是最靠近太阳的一颗行星,平均距离太阳为5790万千米;也是太阳系最小的一颗行星,半径为2440千米,质量只有地球约5%,约3.3*10^23千克;由于靠近太阳,环绕太阳速度很快,一年只有约88天(地球日,后同),但自转很慢,一天相当地球58.65天,在那里只要一天多点就是一年 。

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人类迄今为止已经发射了120余艘行星与行星际探测器,到过水星的只有两艘,即老美的水星10号和信使号 。水星10号是1973年发射,信使号2004年发射,而且只有信使号是专门探测水星的 。
就在前两天,BepiColombo号探测器传回了一张水星照片,这是人类专门探测水星的第二艘探测器第二次光临水星拍回的照片,这艘探测器是继信使号之后,时隔14年,于2018年发射的,现在正在进入水星轨道的征途上 。
现在我们来了解一下BepiColombo探测器BepiColombo(贝皮·科隆博)是意大利科学家朱塞佩·科伦坡的昵称,他因首次提出利用行星引力弹弓效应而闻名,这艘水星探测器就是为了纪念他而用他的昵称命名的 。这次任务从上世纪90年代就启动了,历经21年的研制,斥资18亿美元打造的水星探测器,于2018年10月28日在法属圭亚那库鲁航天中心发射升空 。
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BepiColombo探测器实际上是两个粘连在一起的探测器,其中一个隶属于欧空局,为“水星行星轨道飞行器MPO”;一个隶属于日本宇航局,为“水星磁层轨道飞行器MMO” 。在飞往水星途中,它们结伴而行,共同应对征途的引力效应,到达水星轨道后,它们就会分手各自为政,在不同轨道高度开展对水星不同项目的考察 。
BepiColombo实际上是三个模块组成,到达水星后会自动拆分,其中MPO主要探测水星的表面和内部结构,MMO则主要负责探测水星磁场及其与太阳风的相互作用,而另一个模块是负责转运它们到达目的地的轨道器,叫MTM 。
MPO探测器携带的主要设备仪器为:激光高度计、意大利弹簧加速度计、磁力计、热能红外分光计、伽马射线和中子分光计、图像X射线分光计、外层大气探测紫外分光计、外层大气中子发出和补充量研究设备、分光计绘图仪、太阳强度X射线分光计等等 。
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MMO探测器携带的主要设备仪器有:磁力计、等离子粒子实验设备、钠大气光谱绘图仪、尘埃监视器等 。
这组探测器将在2025年正式进入水星轨道开展任务,届时MPO会在400*1500千米的椭圆轨道运行,MMO会在400*12000千米的椭圆轨道运行,而MTM将两位“乘客”送到轨道后,就完成了自己的任务,或漂流或坠毁就看管控工程师们的意向了 。
那么,为什么2018年发射的探测器,要到2025年才能进入水星环绕轨道呢?而且2021年10月1日就传回了第一张照片,前两天又发回了第二张照片,且是距离水星最近时只有200千米,为啥还没有进入水星环绕轨道呢?
这就得了解一下探测器如何才能到达水星了这些年来,大家的目光更多地集中在太阳系外围行星,如火星、木星、土星、天王星、海王星等,探测这些天体的航天器背离太阳飞去,由于太阳引力拉拽就会越来越慢,因此要不断加速,才能飞得更快更远 。
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BepiColombo探测器离开地球时最后一瞥
而任何探测器都不可能携带很多燃料,无法依靠燃料来提速 。因此科学家们巧妙地利用行星引力弹弓效应,从一定角度驶过大行星时,就会给探测器提速 。上世纪的旅行者1号、2号,本世纪的新地平线号都是这样达到飞出太阳系的速度的 。


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