



美国东部时间3日凌晨2时16分(北京时间3日下午2时16分)左右,“信使”号由波音公司的“德尔塔2”型火箭送入太空,发射在美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地进行。这是近30年来美国宇航局向水星发射的第一艘探测飞船。 “信使”号终于踏上了长达七年80亿公里的旅途。
信使号将揭水星6大谜团 华人设计飞行路线
因天气原因推迟1天发射的美国“信使”号飞船3日成功升空。按计划,这艘飞船在太空遨游79亿公里后,将于2011年3月进入环水星轨道,对水星展开为期至少1年的科学探测。
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来自美国宇航局的消息说,美国东部时间3日凌晨2时16分(北京时间3日下午2时16分)左右,“信使”号由波音公司的“德尔塔2”型火箭送入太空,发射在美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地进行。这是近30年来美国宇航局向水星发射的第一艘探测飞船。
按照设计,“信使”号将在发射升空6年多后进入环水星轨道,在这一过程中,飞船要绕太阳飞行15圈,其间一次飞经地球,两次飞经金星,2008年和2009年三次飞经水星。“信使”号的燃料预计2012年或2013年用完,届时它很有可能坠毁到水星表面。
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据美国宇航局专家介绍,“信使”号此次水星之行重在为六大问题寻找答案。破解这些疑团不仅有助于研究水星,也会促进科学家们更深入了解地球等类地行星的形成和演化。
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疑团之一:水星的密度?
水星的体积与月球相似,而其密度则比月球大得多,仅比地球略低,在太阳系内部的类地行星中位居第二。而如果没有行星自身引力对内部的压缩作用,水星的密度将比地球更大。科学家们曾根据其密度推测,水星中有65%是富含铁等金属的内核,这一比例约相当于地球的2倍。“信使”号携带的多种分光计能够测量水星表面的元素构成,有关结果有望用于验证有关水星密度的各种理论。
疑团之二:水星的地质史?
1974年和1975年,美国“水手10”号飞船曾对水星45%的表面区域进行了拍照,照片上的水星表面古老并布满了坑,与月球表面颇为相似。但“水手10”号所拍照片并未提供有关水星表面形成机制的足够细节。
“信使”号上的仪器可拍摄水星整个表面,并分析其表面岩石的矿物和元素构成,科学家们希望能在此基础上确定塑造了水星表面的各种地质过程发生的顺序。
疑问之三:水星内核结构?
“水手10”号曾意外地发现,水星拥有分布于整个星球的磁场。在其他类地行星中,只有地球具备相同特征。地球磁场据认为由外层地核中液态岩浆的运动所形成,体积比地球小得多的水星,照理说其内核早就应该冷却并完全固化。现今的水星磁场是该行星早期原始磁场的残余物,还是说水星内核并非完全是固体从而导致了磁场的形成?“信使”号对水星内核结构的研究,将有助于更好解释地球这样的类地行星如何产生磁场。
疑问之四:水星磁场特性?
地球磁场会对太阳风和太阳耀斑等太阳活动作出反应,经常产生高度动态的变化。“水手10”号曾发现水星磁场也会有类似动态变化,但该飞船的探测结果未能很好揭示出水星磁场的特性。“信使”号将利用磁强计等对水星磁场展开长时间的详细观测,进而确定水星磁场强度及其变化规律。
疑问之五:水星两极的冰?
水星是距离太阳最近的太阳系行星,表面温度最高可达450摄氏度,但其两极巨大的环形山内侧却永远照不到阳光,那里的恒定温度低于零下212摄氏度。1991年,科学家们首次根据雷达观测图像发现,水星两极环形山内侧具有很强反射能力,最为普遍的一种看法认为,这些区域存在着冰。“信使”号的一个任务是检验水星上到底有没有冰。
疑问之六:水星的挥发物?
水星拥有极为稀薄的大气层,水星大气层中已知存在氢、氦、氧、钠、钾和钙等6种元素,这些元素据认为来自于各种渠道,通过不同方式进入水星大气层。“信使”号将借助多种分光计研究水星大气层的构成,并确定其中的各种分子究竟通过什么方式而产生。 据新华社、中新
特别内幕
华人设计“信使”路线
“信使”号的复杂航行路径由NASA喷射推进实验室的来自中国台湾的女科学家陈婉仁(音译)在20世纪80年代设计,这一复杂的飞行路线使“信使”号能借助不同行星的引力进入水星轨道,减少燃料负重。 (据新华社)
地球人向水星派出“信使” 绕水星运行1年
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2011年,“信使”将进入环水星轨道,预计将在水星轨道运行至少1年,燃料将于2012年至2013年耗尽,届时可能会坠落在水星表面
经过多次推迟,人类研制的第1颗水星探测器“信使”号终于在美国东部时间8月3日凌晨2时16分(北京时间8月3日14时16分),由波音公司的“德尔塔2”型火箭送入太空。按计划,该飞船于2011年3月进入环水星轨道,对水星展开为期至少1年的科学探测。 上个世纪70年代,“水手10”号探测器曾成功飞越水星,获得了一些关于水星的资料,激发了人们进一步探索水星的兴趣。但是,当时的科学研究者还不知道如何利用有限的推进力把探测器送入环水星轨道。上个世纪80年代中期,研究者发现,通过利用多次飞越金星和水星得到的引力辅助,可以实现环水星飞行的目的。然而,由于1986年“挑战者”号航天飞机失事,使得美国宇航局准备用航天飞机发射的所有深空探测器的计划都被搁置。直到上个世纪90年代中后期,美国才开始把探测水星列入日程表。 |
美国航空航天局官员说,“信使”号水星探测计划耗资4.27亿美元,由约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室负责研制。
“信使”号此次水星之行重在为六大问题寻找答案:一、水星密度为何如此之大?二、水星具有何种地质形成过程?三、水星核具有怎样的构成和形态?四、水星具有何种磁场特征?五、水星两极到底存在什么不寻常的东西?六、水星上哪些挥发物至关重要?
水星的体积与月球相似,而其密度仅比地球略低,在太阳系内部的类地行星中位居第二。“信使”号携带的多种分光计能够测量水星表面的元素构成,有关结果有望用于验证有关水星密度的各种理论。
1974年和1975年,美国“水手10”号飞船曾对水星45%的表面区域进行了拍照,照片上的水星表面布满“老坑”,与月球表面颇为相似。“信使”号上的仪器可拍摄水星整个表面,科学家们希望能在此基础上确定塑造了水星表面的各种地质过程发生的顺序。
“水手10”号曾意外地发现,水星拥有分布于整个星球的磁场。在其他类地行星中,只有地球具备相同特征。“信使”号将利用磁强计等对水星磁场展开长时间的详细观测,进而确定水星磁场强度及其变化规律。
1991年,科学家们首次根据雷达观测图像发现,水星两极环形山内侧具有很强反射能力,他们普遍认为,这些区域存在着冰。但也有科学家推测水星两极的沉积物可能由其他材料构成。“信使”号的一个任务是检验水星上到底有没有冰,研究水星大气层的构成,并确定其中的各种分子究竟通过什么方式而产生。
“信使”号主要由推进分系统、电源分系统、姿态控制分系统、热控分系统、电子设备及天线和科学有效载荷组成。其设计的关键在于适应水星上的高温环境。水星表面温度最高可达450摄氏度,但其两极巨大的环形山内侧却永远照不到阳光,那里的恒定温度低于零下212摄氏度。日夜温差约600摄氏度。所以水星探测器的百叶窗是其热控分系统的重要组成部分。百叶窗由耐高温的陶瓷材料制成,保护“信使”号不受太阳的直接照射,姿态控制主要由4个反作用动量轮来完成,必要时还可以使用小功率推进器来帮助完成姿态控制任务。
“信使”号在到达目的地之前,将飞行6年多。在此期间,它将会1次飞越地球(2005年7月)、两次飞越金星(2006年10月、2007年6月)、3次飞越水星(2008年1月、2008年10月、2009年9月),最终于2011年进入环水星轨道。
“信使”号环水星轨道飞行1个地球年,将可以覆盖两个水星太阳日(1个水星太阳日相当于地球的176天),总计行程3.99×107km。在第1个水星太阳日期间,“信使”号主要通过不同的仪器进行全球绘图;在第2个水星太阳日期间,则有选择地进行科学考察。在环水星轨道飞行期间,“信使”号每天传输数据8小时。
“信使”号预计将在水星轨道运行至少1年,燃料将于2012年至2013年耗尽,届时可能会坠落在水星表面。《国际太空》杂志消息