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水星，是最靠近太陽的一顆行星，平均距離太陽為(wei) 5790萬(wan) 千米；也是太陽係最小的一顆行星，半徑為(wei) 2440千米，質量隻有地球約5%，約3.3*10^23千克；由於(yu) 靠近太陽，環繞太陽速度很快，一年隻有約88天（地球日，後同），但自轉很慢，一天相當地球58.65天，在那裏隻要一天多點就是一年。

人類迄今為(wei) 止已經發射了120餘(yu) 艘行星與(yu) 行星際探測器，到過水星的隻有兩(liang) 艘，即老美的水星10號和信使號。水星10號是1973年發射，信使號2004年發射，而且隻有信使號是專(zhuan) 門探測水星的。

就在前兩(liang) 天，BepiColombo號探測器傳(chuan) 回了一張水星照片，這是人類專(zhuan) 門探測水星的第二艘探測器第二次光臨(lin) 水星拍回的照片，這艘探測器是繼信使號之後，時隔14年，於(yu) 2018年發射的，現在正在進入水星軌道的征途上。

現在我們(men) 來了解一下BepiColombo探測器/

BepiColombo（貝皮·科隆博）是意大利科學家朱塞佩·科倫(lun) 坡的昵稱，他因首次提出利用行星引力彈弓效應而聞名，這艘水星探測器就是為(wei) 了紀念他而用他的昵稱命名的。這次任務從(cong) 上世紀90年代就啟動了，曆經21年的研製，斥資18億(yi) 美元打造的水星探測器，於(yu) 2018年10月28日在法屬圭亞(ya) 那庫魯航天中心發射升空。

BepiColombo探測器實際上是兩(liang) 個(ge) 粘連在一起的探測器，其中一個(ge) 隸屬於(yu) 歐空局，為(wei) “水星行星軌道飛行器MPO”；一個(ge) 隸屬於(yu) 日本宇航局，為(wei) “水星磁層軌道飛行器MMO”。在飛往水星途中，它們(men) 結伴而行，共同應對征途的引力效應，到達水星軌道後，它們(men) 就會(hui) 分手各自為(wei) 政，在不同軌道高度開展對水星不同項目的考察。

BepiColombo實際上是三個(ge) 模塊組成，到達水星後會(hui) 自動拆分，其中MPO主要探測水星的表麵和內(nei) 部結構，MMO則主要負責探測水星磁場及其與(yu) 太陽風的相互作用，而另一個(ge) 模塊是負責轉運它們(men) 到達目的地的軌道器，叫MTM。

MPO探測器攜帶的主要設備儀(yi) 器為(wei) ：激光高度計、意大利彈簧加速度計、磁力計、熱能紅外分光計、伽馬射線和中子分光計、圖像X射線分光計、外層大氣探測紫外分光計、外層大氣中子發出和補充量研究設備、分光計繪圖儀(yi) 、太陽強度X射線分光計等等。

MMO探測器攜帶的主要設備儀(yi) 器有：磁力計、等離子粒子實驗設備、鈉大氣光譜繪圖儀(yi) 、塵埃監視器等。

這組探測器將在2025年正式進入水星軌道開展任務，屆時MPO會(hui) 在400*1500千米的橢圓軌道運行，MMO會(hui) 在400*12000千米的橢圓軌道運行，而MTM將兩(liang) 位“乘客”送到軌道後，就完成了自己的任務，或漂流或墜毀就看管控工程師們(men) 的意向了。

那麽(me) ，為(wei) 什麽(me) 2018年發射的探測器，要到2025年才能進入水星環繞軌道呢？而且2021年10月1日就傳(chuan) 回了第一張照片，前兩(liang) 天又發回了第二張照片，且是距離水星最近時隻有200千米，為(wei) 啥還沒有進入水星環繞軌道呢？

探測器如何才能到達水星/

這些年來，大家的目光更多地集中在太陽係外圍行星，如火星、木星、土星、天王星、海王星等，探測這些天體(ti) 的航天器背離太陽飛去，由於(yu) 太陽引力拉拽就會(hui) 越來越慢，因此要不斷加速，才能飛得更快更遠。

BepiColombo探測器離開地球時最後一瞥

而任何探測器都不可能攜帶很多燃料，無法依靠燃料來提速。因此科學家們(men) 巧妙地利用行星引力彈弓效應，從(cong) 一定角度駛過大行星時，就會(hui) 給探測器提速。上世紀的旅行者1號、2號，本世紀的新地平線號都是這樣達到飛出太陽係的速度的。

可能有人認為(wei) ，前往水星的探測器不會(hui) 被太陽引力拉慢，會(hui) 更容易到達目的地。其實不然，飛往地球內(nei) 側(ce) 的行星探測器更難，因為(wei) 會(hui) 被太陽引力拉拽得越來越快，刹不住車就無法在行星引力範圍駐留，“嗖”的飛掠過去一去不複返了，或圍繞著太陽轉，或撞進太陽燒毀。

水星是一顆質量很小的行星，因此引力很小，在距水星表麵400~500千米高度的環繞速度隻需要不到3km/s；而發射時要離開地球引力飛往其他行星，速度至少要達到第二宇宙速度，也就是11.2km/s。一旦飛出地球引力圈，又會(hui) 被太陽引力拉拽得越來越快，到達水星要達到環繞速度就必須不斷地“刹車”。

BepiColombo掠過金星時拍攝的照片

而探測器如若要自行刹車就需要大量燃料反推，要帶這麽(me) 多燃料是不可能的，怎麽(me) 辦呢？還是利用行星的引力彈弓效應，幫助刹車。可能有人以為(wei) 引力彈弓效應隻能提速，怎麽(me) 又可以刹車呢？

行星引力就是這麽(me) 奇妙，既可以提速，也可以刹車，隻是要精準掌握與(yu) 行星交匯時切入角而已。不同角度切入，既可以提速，也可以“刹車”。而意大利科學家朱塞佩·科倫(lun) 坡首次推出利用引力彈弓效應，就是1974年應用在首次前往水星的水手10號探測器。

這次以他昵稱命名的水星探測器，進入水星軌道前要利用引力彈弓效應“刹車”9次，提供“刹車”的行星為(wei) ：地球1次、金星2次、水星6次。實際上，這艘水星探測器去年的10月1日第一次到達水星時，已經是第三次刹車過程。就是離開地球時利用地球引力刹了第一次，路過金星時又利用金星刹了第二次，到達水星後又刹了第三次。

隨後，探測器又返回了金星，利用金星引力又刹了一次，這樣地球的1次和金星的2次刹車任務就完成了，現在到達水星已經是第五次刹車了。這之後就不再回到金星去了，而是圍繞著水星，兜著橢圓形大圈子，利用水星引力再刹四次車。

從(cong) 整個(ge) 飛行軌跡看，BepiColombo實際上是圍繞著太陽兜著逐步縮小的螺旋形大圈子，這個(ge) 圈子要兜7.2年，飛行總裏程達到90億(yi) 千米，最遠時距離地球2.4億(yi) 千米，最高飛行速度可達60km/s。

上麵動圖就是BepiColombo水星探測器飛行軌跡示意圖：粉紅代表BepiColombo探測器飛行軌跡，藍色代表地球軌道，淺藍代表金星軌道，綠色代表水星軌道，黃點代表太陽。

因此，要到達水星難度有多大可見一斑。這麽(me) 一折騰，計劃順利的話，BepiColombo會(hui) 在2025年12月5日才能正式入軌，2026年才能正式開展探索。

水星探索的意義(yi) /

水星幾乎沒有大氣，在太陽近距離的炙烤下，向陽一麵溫度最高達到429℃，背陽一麵溫度最低為(wei) -190℃。這也是水星探測的一個(ge) 難點，探測器必須經受數百攝氏度高溫的考驗。

水星的表麵有點像月球，布滿了隕石坑，且冷熱兩(liang) 重天，是一個(ge) 早已幹枯死去的星球，似乎對人類沒有什麽(me) 價(jia) 值。但經過地麵望遠鏡和探測器的探測，科學家們(men) 發現這顆最小的行星並不簡單，有著許多未解之謎。

首先，水手10號偵(zhen) 測到水星磁場，而且這個(ge) 磁場像地球磁場一樣，讓太陽風發生偏離。地球磁場是由於(yu) 擁有液態核心與(yu) 地幔地殼的轉速不一樣而形成的，水星一個(ge) 曾被認為(wei) 死亡的行星為(wei) 啥會(hui) 有磁場存在呢？

第二，信使號探測器數據表明，水星兩(liang) 極地區隕石坑中，存在大量水冰，這些水冰重量在萬(wan) 億(yi) 噸之多，這些水冰從(cong) 哪裏來？

第三，水星密度高達5.427g/cm^3，在太陽係僅(jin) 次於(yu) 地球。研究認為(wei) ，水星的核心占體(ti) 積的42%，且占據了總質量的60%，因此核心是一個(ge) 巨大的鐵核，鐵的含量高達2萬(wan) 億(yi) 億(yi) 噸，足夠人類開采2400億(yi) 年。

還有水星表麵有一些物質和氣體(ti) 從(cong) 內(nei) 部溢出，導致表麵形成一些奇怪的洞穴，難道水星還有地質活動，沒死？水星表麵本來和月球差不多，但在太陽照射下看起來是黑乎乎的，反照率隻有0.088，隻是月球反照率0.136的八分之一，這又是什麽(me) 原因？

總之，在太陽係八大行星中，尤其是在靠近地球的五大行星中，水星是人類了解最少的，這次發射的BepiColombo探測器，是比以往任何一次都要全麵覆蓋的考察水星，由此弄清水星的構造，或許對人類未來意義(yi) 很大。

為(wei) 了讓人類免遭滅頂之災，人類移民到外星的呼聲越來越高，火星成為(wei) 了第一候選地。鋼鐵俠(xia) 馬斯克巨型星艦的開發成功，以及他一係列圍繞著火星進行的研究和開發，讓人類移民火星的夢想越來越逼近現實。

那麽(me) ，在可預見的時間裏，人類真的隻有移民火星一條路嗎？有些科學家認為(wei) 並非如此，移民水星或許也是一種選擇。

因為(wei) 水星也有一塊風水寶地，就是在極地附近，那裏陽光充足，能源完全沒有問題；且水資源豐(feng) 富，溫度常年恒定。隻要找到這塊風水寶地，通過適當的人類活動，就會(hui) 讓那裏的環境越來越宜居。

真的如此嗎？當然這隻是一種觀點，存在爭(zheng) 議。正因為(wei) 如此，探索水星就有了更重要的意義(yi) 。通過這艘探測器數年辛勤工作，相信會(hui) 進一步揭開這顆距離太陽最近行星的許多秘密，從(cong) 而為(wei) 人類未來走向提供更多更有價(jia) 值的參考依據。

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