再探神秘水星（科技大觀）

近日，歐洲航天局和日本宇宙航空研究開發機構聯合研制的“比皮科倫坡”水星探測器發射升空，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，有助于人們發現新的家園，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年發射，受當時技術水平所限沒有進入水星軌道，而是3次掠過水星。后者發射于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，即水星北極地區貯存著數十億噸水冰。

這次發射的“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；對水星引力環境進行有史以來最全面的數字測量等。

為了節省燃料，“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”進行精確的姿態控制，確保熱屏蔽的一面始終對準強太陽光照射區。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，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于水星和太陽系的奧秘。

（作者為全國空間探測技術首席科學傳播專家） 

《 人民日報 》（ 2018年11月13日 22 版）