水星太阳系之谜(水星在太阳系的位置)

水星太阳系之谜的探索，人类对宇宙的认识越来越深入，人类对太阳系的了解却非常有限，甚至有人认为太阳系是一个孤立的星系，其实不然，太阳系内内有着数不清的行星，只不过我们还没有发现罢了。在这些行星中，科学家最感兴趣的就是木星了，因为木星拥有着巨大的卫星，而且还是气态态行星。在太阳系中，木星的体积是最大的，质量也是最大的，所以它也是太阳系中唯一一颗气态行星。

经过20年的努力，被耽搁多时的，耗资高达16亿欧元的“比皮科伦坡”探测器终于发射升空了！

“比皮科伦坡”探测器终于发射升空

BepiColombo“比皮科伦坡”探测器

水星探测器“比皮科伦坡”的名字来自意大利天体物理学家Guiseppe Bepi Colombo。他曾参与NASA“水手10号”水星探测任务的研究，此后更是得出水星借助地球、金星和水星引力辗转飞行路线的计算方法。该探测器由欧洲航天局(ESA)与日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)联合进行（日本于2003年加入欧洲航空局的这一水星探测任务，主要目的就是研究行星的磁层。），也称作“欧日水星探测器”。

比皮科伦坡”探测器模型

“比皮科伦坡”航天器高6.4米，由两个模块组成，即JAXA的水星磁层轨道器(MMO)和ESA的水星行星轨道卫星(MPO)。

MMO的主要目的是解读水星的磁场和磁层，MPO的主要任务则是观察水星的表面环境以及内核组成等。ESA将负责“比皮科伦坡”的发射、进入轨道，以及MPO探测器的运作。JAXA负责MMO探测器的控制运行。

MPO包含11个组件，主要负责研究水星本身。MPO主要使用摄像机、高度计、放射线等设备对水星进行“扫描”，探索水星地表环境和地壳化学成分，并对水星的引力场进行研究。

“比皮科伦坡”探测器终于发射升空

水星是密度仅次于地球的行星，有一个巨大的铁核。水星的铁核约3600-3800公里宽，而其外壳厚度仅500-600公里。这一点一直以来也让科学家们困惑不已。

由日本方面主要负责的MMO则包含5个组件，主要围绕水星的磁层以及其与太阳风的互相作用等进行研究。JAXA负责MIO的日本科学家村上豪称，“火星和金星没有磁场，所以目标是水星”。MMO对于行星磁力观测具有较大优势，此次MMO探测器若能顺利到达，将为推动水星探测作出重要贡献。

水星探测器

一旦抵达水星轨道，这两个模块将分离进入各自的预定轨道，互为补充，研究水星的内部结构和磁场产生的特点，确定水星的核心是固体还是液体，探究水星的起源与演变历程，获取有关太阳星云组成和行星系统形成的信息，从而帮助我们更好地了解太阳系的整体演化历史。

探测器飞行里程计划

“比皮科伦坡”探测器设定行程约为90亿公里。计划7年后，于2025年12月5日抵达水星轨道，期间1次飞掠地球、2次飞掠金星、6次飞掠水星，环绕太阳18次飞行，最高速度可达60公里每秒，最远距离地球2.4亿公里。，航天器将需经历零下180摄氏度的低温，承受高达450℃的高温。

调节天线用来保持与地球基站的良好通信

原计划于本月20日，后将发射时间更改为本月19日22时45分发射的BepiColombo“比皮科伦坡”探测器，最终于2018年12月18日3时33分，从位于南美法属圭亚那的库鲁航天基地（欧洲太空港），由“阿丽亚娜-5”（Ariane 5）大型火箭发射升空。

探测器进入太空后，会将太阳能电池阵列展开，完全面向太阳，从而达到最大限度的获取太阳能，用最大功率来驱动离子推进器进行了常规动力推进实验，经过细致的测试后，航天器的离子推进器已全部开启。在测试了航天器的高增益天线与地球工作站的通信时，传回首张照片。

比皮科伦坡”探测器传回的首张照片

预估BepiColombo“比皮科伦坡”探测器上的单个离子推进器最大推力为125毫牛顿(mN)。根据本次测试返回的实验数据显示，两个推进器的推力从最初的75毫牛顿（mN）提升到每个108毫牛顿的推力，与预估值仅有17豪牛顿的差距。其研究团队表示，离子推进器推力值有可能会伴随着探测器逐步接近太阳而有所提升。

离子推进器

1豪牛顿推力约同于一只蚂蚁的力量。此次飞行可以当作用200多只蚂蚁将4吨重的“比皮科伦坡”探测器推送到水星轨道附近！

水星探测历史

过去，仅有两架探测器拜访过水星，其中一架是美国国家航空航天局(NASA)1973年发射的“水星10号”(Mariner 10)探测器，在1974年—1975年间，“水星10号”3次飞掠水星，虽然传回近距离拍摄的水星照片，但该探测器一直未能进入水星轨道。

另一架是NASA于2004年发射的“信使”(MESSENGER)号探测器，该探测器于2008年—2009年间，3次飞掠水星，于2011年3月进入水星轨道（首个进入水星轨道的探测器），于2015年撞击水星，从而结束了对水星探索使命。

此次的水星探测任务将解答水星更多的奥秘对未来进一步探索太空和了解宇宙奥秘及行星结构等，提供了巨大的科学数据，此次任务的成功，将成为人类宇宙探索的“基石”之一。

水星

破解水星的奥秘

一是水星两极水冰之谜。水星虽然是距离太阳最近的行星，但其两极巨大的环形山内侧陨石坑却永远照不到阳光。许多科学家认为，水星两极存在水冰。但水星上是否真的有冰，却一直是未解之谜。

二是水星凹坑之谜。NASA“信使号”探测器在水星表面发现一些奇怪的凹坑，这些凹坑如何形成，与火山撞击有何关系亟待探索。

三是水星磁场之谜。最早探访水星的“水手10号”发现了水星的磁场，但磁场的起源、其具体的变化情况及影响却一直没能得到深入观测。

四是水星表面成分之谜。据美国《科学》杂志，NASA“信使号”探测器曾发现水星表面含有许多挥发性元素，如硫、钠、钾、氯等。了解这些挥发性元素的形成，对于了解水星的演变历程有重要意义。

五是水星的形成与巨大的铁核之谜。水星的高密度源于其内核巨大的铁核，铁核如何形成至今依然是个谜。

文章内容编辑邹晶

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