水星被稱「第二地球」對它的第三次探測有何難點？

（原標題：人類第三次水星探測的難點、看點和亮點）

新華社記者華義 張瑩

歐洲和日本航天機構聯合研發的探測器「比皮科倫坡」20日啟程，飛向離太陽最近的行星——水星。按計劃，它將於2025年抵達水星軌道展開觀測。

這是人類第三次無人水星探測任務。它將面臨哪些難點？整個探測任務又有哪些看點和亮點？

探測有何難點

水星是太陽系八大行星中距離太陽最近的一顆，這使水星的探測之路充滿了艱險。

水星身後是比地球重33萬倍的太陽，其巨大的引力作用將對探測器進入水星軌道形成干擾。此外，水星白天太陽直射處溫度可高達430攝氏度，夜晚溫度則降至零下170攝氏度，晝夜溫差達600攝氏度。強烈的太陽光和高溫也大幅增加了水星探測器在軌觀測難度。

歐洲航天局介紹說，該機構此前深空探測都是前往太陽系內相對寒冷的區域，「比皮科倫坡」任務是首次將探測器送往如此靠近太陽的地方。

人類此前僅有一次成功將探測器送入水星軌道的記錄。第一次水星探測任務是1973年發射的美國「水手10」號探測器，它曾3次掠過水星，但一直未能進入水星軌道。2004年，美國又發射「信使」號水星探測器，它於2011年3月成功進入水星軌道，2015年完成使命後撞水星自毀。

據介紹，「比皮科倫坡」要想成功入軌，需要在長達7年的飛行時間裡在地球、金星和水星附近進行9次引力控制變軌飛行，這將是行星探測史上變軌次數最多的一次。

為了抵禦高溫炙烤，「比皮科倫坡」還採用了多層隔熱技術，最外層由陶瓷纖維組成，探測器上還配備了高效散熱器，以保證科學儀器和電子設備能正常工作。

任務七大看點

水星被稱為「第二地球」，是外部由岩石構成的直徑約4880千米的類地行星，密度和地球幾乎相同，其內核被認為是占水星半徑四分之三的巨大鐵核。

有一種假說認為，水星和地球誕生之初是幾乎相同的行星，但是兩者踏上了不同的演化之路，因此水星可能蘊含著很多地球誕生之初的信息。通過了解水星的地質信息，或許可以獲知行星誕生之謎。

作為第一個進入水星軌道的人類探測器，「信使」號獲得許多重要發現，比如它證實了科學家多年的猜測，即水星北極地區貯存著數十億噸水冰。

「比皮科倫坡」探測任務從立項到發射歷時21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」。那麼，水星還蘊藏著哪些未解之謎等待「比皮科倫坡」去發現？

據歐洲航天局官網介紹，「比皮科倫坡」的科學目標可以概括為7個方面：以水星為例研究靠近母恆星的行星的起源和演化；水星的內部結構和組成；水星內部磁場的特性和起源；水星表面的形成過程，包括地表構造、隕石坑、極地沉積狀況及火山活動等；水星大氣層的成分、起源和動力學；水星外部磁層的構成與動力學；驗證愛因斯坦的廣義相對論。

日本宇宙航空研究開發機構理事長山川宏認為，「比皮科倫坡」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」。

協同觀測是亮點

此次，「比皮科倫坡」探測器攜帶了兩個獨立探測設備：由歐航局研發的「水星行星軌道飛行器」，主要用於探測水星的表面和組成；由日本宇宙航空研究開發機構研發的「水星磁層軌道飛行器」，主要負責探測水星的磁場。

2025年底到達水星軌道後，兩個探測設備將進入各自軌道，開始協作進行暫定為期一年的數據收集活動。

水星周邊強大的太陽風容易影響水星磁場的測定，因此上述兩個探測器在兩個地點協同觀測將可更加精確地測定水星磁場。這兩個探測器將首次多角度綜合觀測水星的磁場、磁氣圈、內部和表層，與地球進行比較，弄清行星磁氣圈的普遍性和特異性。

日本宇宙航空研究開發機構介紹說，「水星磁層軌道飛行器」搭載有磁力計、等離子體及粒子觀測裝置等，主要目的是高精度測量水星周邊磁場，探索水星磁場的成因，觀測水星磁氣圈的構造和運動。

而「水星行星軌道飛行器」搭載有激光高度計、加速度計、磁力計等多種觀測設備，將主要觀測水星重力場、表面地形、礦物、大氣成分以及磁場等。

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