歐日水星探測器發射成功：用7年時間到達水星，想揭開它的起源之謎

（原標題：Blast-off for BepiColombo on mission to Mercury）

出品|網易科學人欄目組 天門山

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據BBC報道，由日本和歐洲聯合開發的比皮科倫坡（BepiColombo）探測器搭乘阿麗亞娜火箭，北京時間今天上午（北京時間10月20日9時45分）在南美洲成功發射升空後，現正在飛向最接近太陽的行星水星。不過該探測器需要7年時間才能到達目的地。抵達水星後，兩個探測設備收集數據的時間暫定持續一年，其後有可能再延長一年。

歐洲航天局局長揚·韋爾納在一份聲明中說，這是歐日航天機構的一個「重大里程碑」，並相信未來將獲得「許多重大成就」。日本宇宙航空研究開發機構理事長山川宏對發射成功表示祝賀，並認為該任務「將幫助人們更好地理解水星環境，最終還能幫助理解地球乃至整個太陽系的起源」。

水星是太陽系的八大行星中最小和最靠近太陽的行星，由於大氣層極為稀薄，無法有效保存熱量，水星表面晝夜溫差極大，為太陽系行星之最。白天時赤道地區溫度可達430°C，夜間可降至-170°C。

這是歐洲空間局（ESA）和日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）第一次合作對水星探測。此前，美國人曾於20世紀70年代以「水手10號」（ Mariner 10）探測器，以及在本世紀初以「信使號」（Messenger，2011年3月進入水星軌道，2015年完成使命後撞水星自毀）軌道探測器，對水星進行過類似的探測。

BepiColombo以此前「信使號」探測器的研究為基礎，這次探測攜帶的儀器數量是原來的兩倍，將會給科學家提供更詳細的信息。

探測器要做什麼？

據了解，歐洲的水星行星軌道飛行器（MPO）和日本的水星磁層軌道飛行器（MMO）有著不同的作用。

·歐洲的MPO將繪製地形圖，生成高解析度的剖面圖，感知內部情況，並收集關於地表結構和組成的數據。

·日本的MMO將把研究水星的磁場作為它的首要任務。它將研究磁場的表現方式及其與「太陽風」的相互作用，太陽風是來自太陽的粒子流。這種風與水星的超脆弱的大氣相互作用，將原子推成形狀而延伸到太空中。

水星的起源是大多數人想要回答的問題。其現在表層的形狀很可能並不是當初的樣子。

水星很可能在離太陽更遠的地方形成，後來才遷移到離太陽更近的地方，而且水星在這樣的遷移途中可能曾與其他物質發生過相撞。水星表層的坑可能就是這樣形成的。但是「信使號」觀察到，水星表層含有大量的硫和鉀化合物，這些物質應該與巨大的撞擊時所發生的燃燒有關。

英國萊斯特大學(Leicester University)的科學家蘇西·伊姆伯(Suzie Imber)博士表示，這是一個迷人的世界。「它還有巨大的峭壁，有好幾公里高。這些懸崖是因為水星收縮時構成的。我們稱它們為皺紋脊。」

工作條件惡劣

雖然在幾個月內直接飛向水星是可能的，但是受到太陽強大引力的宇宙飛船的速度，將會使它很難停在水星上。因此，BepiColombo將會走一條更加迂迴的行進路線。

利用這幾個星球引力拖曳出的速度，它將飛越地球、金星和水星本身，到2025年才能到達水星。

BepiColombo探測器飛行軌跡

（來源：網易科技頻道）

前面最嚴峻的挑戰是高溫，水星距離太陽只有5800萬公里，在水星上工作可能就像在比薩餅烤箱里一樣。

在直射的陽光下，探測器的全身將不得不應付400攝氏度以上的溫度。即使探測器面對太陽的那一面，也必須得到保護，以免受到下面這顆「熱土豆」行星所產生的輻射熱的影響。

「環境極其惡劣，」歐洲空間局發射負責人埃爾莎·蒙塔尼翁(Elsa Montagnon)解釋說，「在水星上，我們感受到的太陽能量是在地球上的10倍。」

花費超30億歐元

歐洲的水星行星軌道器（MPO）攜帶的主要儀器是英國的水星成像X射線光譜儀(MIXS)，它將觀察水星外層化學元素的豐富程度，這些信息將是解決起源難題所不可或缺的。

空中客車公司（Airbus）英國生產基地製造了MPO大部分的部件和這次發射的推進裝置MTM。MTM配置了QinetiQ開發的「電動發動機」。

這次發射費用極其昂貴。據估計，歐洲空間局(ESA)和日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）承擔的費用總計約為16.5億歐元。此外，歐洲的一些國家空間機構已為MMO上的儀器設備支付了費用，使得這次發射總體費用超過了30億歐元。

這個數字涵蓋了發射的整個生命周期，從批准(2007年)到終止(2020年代晚些時候)。相比之下，用於BepiColombo的費用，將能夠支付英超聯賽前七強球隊的幾個賽季的薪水。

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