水星之谜：“信使”号重启寻找热与冰的征程

　　新浪科技讯　据美国宇航局太空网报道，吉奥斯皮-科伦坡曾经对美国宇航局对水星的探索提供过许多帮助，现在他的工作终于到结果的时候了。这位出生在意大利的数学家于1984年去世。根据他计算出的轨道数据，“水手10号(Mariner 10)”宇宙飞船访问了太阳系当中最靠核心部分的行星水星。为了表示对他的尊敬，欧洲航天局将他们研制的水星探测船命名为“比皮-科伦坡(BepiColombo)”号。但美国宇航局这一次又抢到了前面，他们将于美国东部时间8月2日凌晨2时16分向水星发射“信使”号宇宙飞船。它的任务在探测酷热下面的奥

秘的同时，寻找冰的存在。

　　目标是要找冰

　　没错，就是要找冰。水星是一颗神秘的行星，有着许许多多的极端现象，同时也是迄今为止我们探测最少的一颗行星(冥王星除外，因为一些宇宙学家认为，严格地说冥王星不能说是一颗行星)。

　　“水手10号”在1974和1975年间曾三次接近水星，但它拍下的照片仅占水星表面积的40%。这并不是事故，主要的原因是水星公转的轨道十分复杂，每次宇宙飞船同它打照面的时候，所显现出来的总是同一面。根据传回的照片，水星是一颗在太阳暴晒下、表面满是环形山的不大行星。

　　今天科学家们再次呼唤对水星展开研究，当然，这研究可不仅仅是拍摄另外60%的行星表面。“水手10号”的资料展示了水星的一些特性，其中一些是以前没有设想过的。在表层之下，水星拥有一个行星内核，其密度甚至超过了地球，这一点是其他同等体积的行星所不具备的(水星的体积大致同月球相当)。此外，出人意料的是，水星的磁场运动非常强烈，但是可能还没有强到能够抵御强大的太阳风的程度，因此水星的表面持续遭到撞击，同时行星化学构成也在不断变化。

　　水星的位置非常特殊，这一点也决定了其在太阳系发展理论当中必然处于的重要地位。欧洲航天局负责太阳系人物的马塞洛-科拉蒂尼说：“我们所需要知道的是这颗行星是如何在同太阳如此近的地方发展成形的；这一点对于太阳系发展理论当中的边界情况研究非常重要，以便我们设想和发展各种新的可能，特别是临界情况。”

　　难题：如何去那里？

　　由于同太阳过分“亲近”，如何返回是同如何前往一样的难题。宇宙飞船所需要携带的燃料，必须足够前往和返回，这同样也曾使科学家们无法逾越的巨大障碍。来自太阳的辐射同样也是一个巨大的问题，科拉蒂尼说：“水星的表面非常热，所以一旦抵达那里，从上、从下都要受到强烈的太阳辐射。”

　　但是现在，美国宇航局和欧洲航天局都已经差不多解决了这些问题。技术方面的进步使得“热盾”技术发展日趋成熟，这样，新的宇宙飞船在执行任务期间，可以保证不会被“烤熟”。美国宇航局将于2004年8月2日发射“信使”探测器(负责考察水星表面、空间环境以及空间化学)，而“比皮-科伦坡”号将在2009年发射。“信使”将围绕金星和水星航行38.8亿英里(约合62.4亿公里)，分别依靠两颗行星的引力做为助力，然后进入水星公转轨道，接近目标行星。

　　另一方面，“比皮-科伦坡”号在使用引力的协助之外，还将使用太阳能电力推进。欧洲航天局已经将同样的太阳能推进系统安装在“智慧1号(SMART-1)”上面。2002年3月发射的“智慧1号”，是继美国宇航局“外层空间1号(Deep Space 1)”的同类型宇宙飞船的第二艘。

　　太阳能系统，或者叫做离子推进

　　寻找……冰？

　　这两次任务都将帮助研究人员加深对水星的了解，科学家们也将通过合作达到各自的目标。但是，科拉蒂尼指出：“‘信使'是一次探险任务，而'比皮-科伦坡'则是既定的任务，在这个意义上，‘信使'将会带来更多的不解而不是答案，‘比皮·科伦坡'的设计目的则是给我们带回关于水星起源和发展的最终答案。”

　　科拉蒂尼同时表示，为了达到这个目的，欧洲航天局正在设计两次发射三架探测器；第一次发射行星卫星和磁场卫星，第二次则是在同一年发射表面成分探测器。两次发射将会携带三架探测器同时抵达目的地，原因是前进的道路不同。行星卫星将会进入水星的极轨道，其所携带的相机和其他远程探测工具将部分帮助确认水星是否存在冰。

　　水星的白天温度可以高达华氏1100度(摄氏600度)，而且水星没有大气层，所以，水星表面凡是太阳能够直射的地方，温度都是高得惊人。科拉蒂尼说：“在水星表面，如果你受到保护或是躲在阴凉处，阳光无法射到你的情况下，你将感到无比的寒冷，因为那里的温度同太空空间里面是完全一样的。”

　　1991年，陆基雷达观测战法现在水星的基地附近有闪光出现，科学家们认为，这一现象可能说明水星表面冰的存在。在水星寻找冰意义重大，这不仅仅是由于行星表面温度极高而且荒芜，同时还是因为更有趣的东西在于讨论这些冰的来历。水星本身是无法制造冰的，它的公转和自转都和地球不同，自从这颗行星成形之后，其两极就一直指向不变的方向。因此，科学家们推断冰可能是由彗星携带而来，或者是太阳系早期的遗物，因为处在水星的两极不会被太阳晒，才保留下来。在度过了这许许多多的年头之后，偶然被我们发现。

　　而行星卫星的同事磁场卫星，也将进入水星的极轨道，其上携带的一系列仪器将测量神秘的水星磁场，以及它同太阳风的互动关系。据介绍，这两颗卫星都将进行为期一年的数据收集工作。

　　荒芜的表面

　　欧洲航天局发射的另一颗探测器-表面成分探测器，将在水星表面存活短短的一周时间。它将会降落在接近水星一极的某个地方，以本身的相机和

　　欧洲航天局不久前完成了任务的可行性考察。接下来的一个阶段，“比皮-科伦坡”号的科学家们将研究缩减消耗、减轻重量的方法；到2004年，他们将全面完成三架探测器携带仪器的评估工作，并开始任务的新阶段。科拉蒂尼说：“在2004至2009年的六年时间，我们将会完成计划的第二、第三和第四阶段，也就是设计、建造和发射三个步骤。”

　　无论是使用传统的化学推进系统，还是全新的离子推进；无论是单一航天器，还是三架探测器，当人造航天器再一次到达水星，同“水手10号”与水星发生第一次的亲密接触已经相距30年。届时，人类已经完成了向所有的行星(当然，还是要排除冥王星)派出信使，其中的一些已经到达了太阳系的边缘，或者是来到了小行星之上。尽管如此，水星有超过一半的组成，对于人类还是不解之谜。科拉蒂尼说：“我这一代开始工作之时，所有的行星都已经被探测了至少一次；这也是最后一次有机会说‘天哪，这还是我第一次看到！'我想，这大概就是这个任务就吸引人的地方吧。”(杨孝文编译)