愛因斯坦錯了嗎？水星就是這麼有趣，為期七年的探索明天開始

我們了解太陽系中行星的所有信息嗎？雖然人類航天器對所有的行星都至少訪問或拍攝過一次，但對於水星，一顆很接近地球的行星，我們知之甚少。

一切即將發生改變。 按照計劃的話，「比皮科倫坡」（Bepi-Colombo）航天器任務明天將從位於南美洲法屬蓋亞那的康魯歐洲太空港發射，它將對火星的細節進行探測，愛因斯坦的廣義相對論將面臨再次審視。

我們以前去過水星嗎？

是。美國宇航局的水星10號於1974年至1975年對水星進行了拍攝，信使號在2008年至2015年期間對水星進行了測繪。歐洲航天局和日本宇航局有了可以參考的水星地圖，他們想要了解更多信息。於是有了「比皮科倫坡」航天器，BepiColombo實際上是由三個獨立的航天器組成。

該航天器以已故的教授朱塞佩（比皮）科倫坡命名，他是義大利數學家和工程師，曾發現了一種共振現象：水星公轉兩圈時自轉三圈。他還幫助NASA使用金星和水星的重力輔助擺動進行水星10號探測。

倫敦科學博物館目前擁有全尺寸6米高的BepiColombo工程模型

這是一個雄心勃勃的科學計劃。在1993年首次提出，BepiColombo的兩個軌道探測器將共同研究水星的起源和演化、內部結構、地質、成分；隕石坑、大氣和磁層；以及它如何與太陽風相互作用，對水星兩極的沉積物進行取樣檢查。BepiColombo還將繪製不同波長的水星圖。

為什麼有三個航天器？

宇宙飛船將攜帶兩個軌道器; ESA 水星軌道探測器（MPO）和JAXA 磁層軌道器（MMO）。雖然兩者都將分別進行軌道運行，但它們將同步工作，在一些項目上為天文學家提供兩個數據點。MPO將主要研究水星的表面和成分，而MMO將專註於水星的磁環境和構成其稀薄的外逸層的化學物質。兩個軌道探測器還可以讓科學家能夠同時研究太陽風如何影響行星的大氣層和地表。

它將如何測試愛因斯坦的廣義相對論？

阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論將重力描述為時空由於恆星和行星等巨大物體的存在而發生扭曲。所以翹曲的太陽時空可以解釋行星的彎曲軌道，這些軌道實際上是圍繞太陽下落的。

在2018年5月的一篇文章中，羅里達大學物理系的科學家認為，在廣義相對論支持下，由於太陽和木星之間的引力以及太陽和其他行星之間引力的間接影響，導致水星的軌道路徑每20億年移動一度。這是一個相當微妙的數字，但是這個尚未被證實的理論可以被BepiColombo很容易探測到，因為水星離太陽最近。

為什麼水星如此有趣？

我們並不知道一顆行星在如此接近太陽的情況下是如何形成和演化的，也不了解水星的奇特化學性質。上個月在柏林舉行的2018年歐洲行星科學大會上，兩項研究強調了為什麼BepiColombo如此重要。

首先在太陽系的歷史上，水星可能很早就由來自星子的冷凝蒸汽形成。另外科學家對水星內部進行了計算機模擬，結果顯示水星內部有一個緻密的地幔，其中可能含有大量的鐵元素。「隨著BepiColombo的發射，人類將擁有一套全新的儀器來繼續研究水星的獨特屬性，更好地了解水星的結構和起源。

BepiColombo將如何進入水星？

雖然只有7年多一點的時間，但航天器行進的路線很複雜。BepiColombo採用了合適的太陽能和電力推進技術，在此過程中，它會進行一次飛越地球，二次飛越金星，六次飛越水星，確保它以正確的速度到達水星。然而當它最終到達那裡時，BepiColombo仍然需要化學推進引擎的推力來減慢速度，使ESA水星軌道探測器進入其軌道。

我可以在夜空中看到水星嗎？

由於水星是我們太陽系中距離太陽最近的行星，這顆內行星只能在黎明前或黃昏後才能看到。這個月它被太陽擋住了，但是在2018年11月6日日落之後它將重新出現在西邊的地平線之上。

第一次水星飛越將於2021年10月2日進行。2025年12月5日，BepiColombo將開始在水星軌道上運行一個地球年左右，大約相當於四個水星年。是的，就是這麼奇怪，穿越太空需要時間，然而減速到達目的地需要更長的時間。

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