揭秘水星：欧日联合探测器“比皮科伦坡”即将揭晓神秘行星的奥秘
揭秘水星：欧日联合探测器“比皮科伦坡”即将揭晓神秘行星的奥秘
2023年1月8日，欧洲航天局（ESA）宣布了一个振奋人心的消息：欧日联合研制的水星探测器“比皮科伦坡”（BepiColombo）成功完成了第六次飞掠水星。这次飞掠不仅为探测器最终进入水星轨道铺平了道路，更为人类进一步揭示这颗神秘行星的秘密带来了新的希望。
一个雄心勃勃的太空任务
“比皮科伦坡”探测器是一个复杂的探测系统，结合了两种独特的探测设备，分别是由ESA研发的“水星行星轨道飞行器”和日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）开发的“水星磁层轨道飞行器”。其使命是全面探测水星的表面、组成以及磁场等多方面的特性。
这次飞掠的成功标志着探测器在接下来的几年中，将不断接近其最终目标——在2026年正式进入水星轨道。根据任务计划，两个不同的探测器将在2027年初开始运行，分别在不同轨道上进行各自的探索与研究。
水星：一个充满极端的星球
水星是太阳系中最小的行星，离太阳最近，是一个岩石世界。它的表面有点像月球，荒凉且布满陨石坑。没有大气层，又靠近太阳，这意味着白天的温度可以达到472°C，但晚上却会骤降到-200°C。水星的轨道是高度椭圆的，绕太阳一周只需要88个地球日。
在最近的一次飞越中，距离太阳最近的行星仅几百公里的地方就拍摄到了令人惊叹的图像。在第一张照片中，比皮可伦坡号越过了水星的明暗分界线，也就是昼夜半球之间的分界线，这使得M-CAM 1号得以窥探到北极永久阴影下的陨石坑。普罗科菲耶夫陨石坑、康定斯基陨石坑、托尔金陨石坑和戈迪默陨石坑的底部永远是黑暗的。尽管水星离太阳很近，但陨石坑的底部是太阳中最冷的地方之一。在这些黑暗、阴暗的地方，甚至有证据表明存在冰冻的水！
第二张图片捕捉到了被称为北方平原的火山平面。水星上大片平坦的平原形成于数十亿年前，很像月球上的平原。以水星为例，平原被认为是37亿年前火山爆发时形成的，当时火山爆发使熔岩淹没了水星表面。该地区的任何火山口，如亨利和利斯默，都充满了熔岩，随着星球的冷却，平原上形成了皱纹，就像苹果皮上的皱纹一样。
最终的图像是由M-CAM 2拍摄的，显示了更多火山活动和撞击事件的证据。上肢方向有一个明亮的区域，叫做纳泰尔光斑。这是水星上最大的火山爆发的结果，有一个直径40公里的中央喷口。有证据表明，至少有三次大喷发在150公里以外的地方沉积了熔岩。与之形成鲜明对比的是，左边是年轻得多的方廷陨石坑，只有3亿年的历史！
极端环境下的技术挑战
水星极端恶劣的环境给探测器带来了前所未有的挑战。首先是如何应对极端高温。水星表面的温度白天可达472°C，夜晚则会骤降至-200°C。为了解决这个问题，探测器采用了特殊的隔热材料和热控系统，确保内部设备在极端温差下仍能正常工作。
其次是复杂的轨道设计。由于水星距离太阳太近，太阳的引力会对探测器产生巨大影响。因此，BepiColombo需要通过多次重力辅助飞行来调整轨道，才能最终进入水星轨道。自2018年发射以来，探测器已经完成了多次这样的“太空芭蕾”，展示了其卓越的轨道控制能力。
水星的神秘特性
水星的神秘特性一直吸引着科学家的目光。首先就是它的磁场问题。作为太阳系内最小的行星，水星竟然拥有一个全球性的磁场，这与它的体积和质量似乎并不匹配。科学家们迫切想要了解这个磁场的来源和机制。
其次是水星内部的大量铁核。水星的密度异常之高，这表明其内部含有大量铁。但为什么这么多铁会集中在水星内部，而不是像地球那样分布在地壳中？这个问题困扰了科学家多年。
此外，水星表面还存在一些挥发性元素，如钠和钾。这些元素在高温下极易挥发，按理说在水星这样的高温环境中不应该存在。它们是如何被保留下来的？这背后是否隐藏着水星形成和演化的秘密？
未来的展望
“比皮科伦坡”探测器的成功飞掠，不仅展示了人类在太空探索领域的技术实力，更让我们看到了揭开宇宙奥秘的希望。随着探测器在2026年进入水星轨道，我们有理由相信，这些困扰科学家多年的谜题将逐一被解开。
这次任务不仅是技术层面的合作，也是全球科学家团结合作的典范。它提醒我们，科学探索的脚步不能停下，随着科技发展的不断加速，我们有理由相信，未来将会有更多未知的宇宙秘密被我们揭开。