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信使号飞向水星

http://www.sina.com.cn 2004年08月28日10:03 今晚报

  8月3日,美国成功地发射了信使号探测器,让其开始飞赴水星的征程。这是人类向水星发射的第二个航天探测器。

  水星是离太阳最近的行星。它到太阳的平均距离为5791万千米,相当于地—日距离的0.387倍。水星直径的平均值为4879千米,约是地球的三分之一强,月球的1.4倍。论个儿大小它在太阳系九大行星中排行老八,仅大于冥王星。但它的平均密度却达5.46克/立方厘米,仅次于地球,位居第二。它和金星一样,没有天然卫星。

  人类以前只向水星发射过一个航天器,这就是水手10号。美国研制的这个行星探测器,于1973年11月3日发射升空,最终进入一条绕日运行的周期为176天的椭圆轨道。该轨道的近日点与水星公转轨道的远日点交会,实现了航天器对水星的三次探测,使科学家们对水星获得了新的认识。

  信使号探测器携带着摄像机、磁力计、激光高度计、X射线分光仪、r射线分光仪、高能粒子分光仪、大气和表面成分分光仪共7种科学仪器。科学家们希望它能完成整个水星表面的测绘工作,并对水星的化学组成成分等进行测定,同时在水星两极背阳的环形山中寻找固态水。

  按照计划,信使号航天器发射升空后,继而环绕地球、金星、水星飞行7年,借助这3颗行星的引力以提速,最终进入水星轨道运行。经在太空疾驰80亿千米之后,它才于2011年3月转入环绕水星的椭圆轨道飞行,开始其1年的探测工作。选择这样一条迂回线路的目的,就是为了节约燃料,以减轻信使号的重量,降低成本。尽管如此,该项目已耗资4.27亿美元。

  在地面测控中心的管理下,信使号最后将进入一条短半径为201千米、长半径为15000千米的椭圆轨道绕水星运行,绕行一周为12小时。它将成为水星的第一颗人造卫星,故能对水星整个表面进行拍摄、测绘和遥感考察,而不像水手10号那样只能覆盖水星表面45%。由此即可断定,如果信使号成功进入环绕水星轨道,它获得的探测资料要比水手10号丰富得多。

  在执行任务期间,信使号传回地面的大量照片将能制作整个水星表面的高分辨率的彩图,通过激光高度计提供的数据资料将能绘制水星表面的三维图像,磁力计的探测结果有可能解开水星的磁场之谜,4种分光仪的测量能够给出水星空间及其表面的确切元素比例和表面岩石的组成,还能判断水星是否真的有冰存在。鉴于水星自转轴几乎垂直公转轨道面,它两极地区的环形山底部永远见不到太阳,加之水星没有空气,不能像地球一样将赤道热量带到两极,故而科学家们推测那里冷得足以让水冻结成冰。1991年天文学家们用地面射电望远镜向水星发射了电波,发现其南北两极环形山底部有类似冰质的反射雷达波。是否确有水冰,信使号应能提供更为准确的资料。总之,信使号将对水星物理特征、化学组成、空间环境进行广泛搜索,其发现不仅有助于进一步了解水星,而且能够解释地球的形成成因。

  由于水星上的太阳光比地球阳光强约11倍,信使号进入绕水星的轨道运行后将经受高温考验。为了保证它能完成为时12个月的探测任务,给其携载的科学仪器都安装了隔热层。科学家们希望它能不辱使命,顺利实现预定的目标,以深化人类对水星的认识。


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