再见,信使号水星探测器

作者: Lsquirrel/文

来源: 果壳

发布日期: 2015-04-30

信使号水星探测器在完成其使命后,于2015年4月30日撞毁在水星表面。该探测器在长达6年半的飞行中,通过复杂的轨道设计和多次行星飞掠,成功进入环绕水星的轨道。其主要任务包括探索水星的表面、大气、磁场及两极的沉积物等。信使号在高温环境下工作,设计有巨大的遮阳板以保护精密仪器。通过其探测,科学家对水星的内部结构和地质活动有了新的认识。

对于“信使号”水星探测器而言,时间已经不多了。4月30日,它将撞毁在水星表面,结束对太阳系最内行星的探测使命。

“信使号”作为人类环绕太阳系最内侧行星水星的第一颗探测器,无论是漫长的飞行旅程,自身独特的设计,还是独到的科学发现,都颇有可圈可点之处。它的英文名MESSENGER,是“水星表面、太空环境、地质化学和测高”的首字母缩写,名副其实地点出了它的主要探测任务。

在长达6年半的飞行时间里,它飞行了约79亿千米,进行了5次轨道修正,更重要的是6次飞掠内太阳系行星,借助引力弹弓来减速,包括2005年8月2日飞掠地球、2006年10月24日和2007年6月5日两次飞掠金星,以及2008年1月14日、10月6日和2009年9月29日三次飞掠水星。最后,在2011年3月18日,“信使号”发动机又点火减速868米/秒,才成功进入了环绕水星的轨道。

“信使号”探测器的轨道设计只是它面临的难关之一,更大的障碍来源于高温防热问题和由此带来的其他问题。为了抵御水星轨道附近将近400℃的高温,“信使号”专门设计了一个巨大的遮阳板,这样即使在高温辐射下,探测器的本体温度也只有20多度,各种精密仪器可以正常可靠地工作。

“信使号”探测器旨在探索揭开水星的一大串谜团,如水星密度为什么那么大,外壳的成分和结构如何,大气和磁场又是什么样的,两极有什么样的沉积物等等。通过3次飞掠和4年多的环绕,“信使号”探测到水星外大气层有大量水的存在。它还通过双成像系统和激光高度计为水星绘制了精确的全球地图和地形图,并根据卡路里盆地内部局部抬升和不同的岩石成分等观测结果,推断水星曾在很长时间存在活跃的地质和火山运动。

2015年1月21日,“信使号”进行了最后一次轨道维持,耗尽了携带的所有燃料,原本预计3月末撞上水星。但工程师想到一个绝妙的办法,释放燃料箱增压用的氦气来产生推力,这又给它多续了一个月的寿命。只可惜,由于受到太阳的影响,以及水星略微不对称的引力场的作用,已经彻底耗尽燃料的“信使号”坠落水星的结局已经注定。最后的日子,已经很近了。

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