探索美麗水星的BepiColombo衛星已經完成測試整裝待發

文 | 晟宇

本文圖片視頻主要來源於ESA與網路

我們知道太陽系中距離太陽最近的一顆行星就是水星（Mercury），水星和我們的地球，金星以及火星一樣屬於類地行星。過去只有兩個天文探測器探測過水星就是美國NASA的Mariner 10，這個星際旅行者也只是匆匆的在前往其他目的地的路上對水星進行了簡單的探測。後來NASA又專門發射了首顆專門的水星探測器Messenger。

如今歐空局ESA和日本宇宙航空研究開發機構JAXA聯合研發的航天器BepiColombo已經完成了測試，即將在2018年10月5日從法屬蓋亞那的發射基地由阿麗亞娜5火箭送入太空前往水星開展探測，探索水星的奧秘。

BepiColombo這個項目代號，來源於義大利科學家和工程師Giuseppe Colombo。Bepi是他的昵稱，之所以用這個項目命名來紀念他是因為他設計發明了重力輔助變軌（ gravity assist maneuver），這一方法已經廣泛地應用於太陽系旅行中。

BepiColombo也將採用這樣的方法前往水星，在前往水星的過程中，BepiColombo將使用地球，金星和水星的重力以及自身攜帶的電推進和化學推進完成7年多的旅程到達這個神秘的太陽系最深處的行星。

BepiColombo前往水星的路線演示 來源：ESA

BepiColombo項目一共包含了3個部分：

1.水星運輸模塊 Mercury Transport Module (MTM) 由ESA研製

2.水星行星探測器 Mercury Planetary Orbiter (MPO)由ESA研製

3.水星磁場探測器 Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO)由JAXA研製

三個模塊最終將組裝形成一個整體。

由於這項任務需要前往非常遙遠的水星，所以水星運輸模塊 Mercury Transport Module (MTM) 就是保證任務成功的第一前提。由於水星非常的靠近太陽，在前往水星的路上一方面需要消耗大量的能量，一方面需要抵禦來自太陽的炙烤。BepiColombo主要採用的是電推進來完成主要的軌道動力的，所以MTM模塊就需要攜帶非常巨大的太陽能帆板，帆板的長度達到了12m。

同時對於太陽能電池片也提出了非常苛刻的要求，就是一方面要產生充足的電能，一方面需要抵禦超高的溫度。因此也必須採取特殊的設計。

充足的電能將保證MTM模塊可以利用離子推進引擎實現如此漫長的旅途，同時需要對引擎採取隔溫較好的保護措施來保證其長期正常的工作。

進入水星自己的軌道後，MTM模塊將和主體分離，水星行星探測器和磁場探測器再通過攜帶的化學推進進入各自的軌道。

在接下來的時間裡水星行星探測器將在2個多小時周期的軌道上進行全波段全星球表面的成像探測，而水星磁場探測器將描畫出水星的磁場分布。水星是除了地球以外擁有較強磁場的行星，這一點對於生命的起源非常重要，行星的磁場可以抵禦掉來自太陽致命的輻射，使得生命的起源和進化成為可能。

在任務周期中，這兩個探測器將共同完成以下目標：

研究母星行星的起源和演化

全面對水星進行探測，研究水星的表面，內部，結構，地質，物質組成和撞擊坑

調查水星的外大氣層，組成和動態，包括生成和消失

研究水星磁層的 結構和動力學

調查水星磁場的起源

驗證愛因斯坦的廣義相對論。

BepiColombo完成振動試驗 來源：ESA

由於任務的複雜與艱巨，設計也是一改再改，如今衛星已經完成了最為主要的測試，整裝待發即將在明年開始它的水星探索之旅。