【水星进行时】潜行吧，墨丘利！“贝皮科伦伯”号成功升空出征水星_风闻
观察者网用户_244575-2018-10-24 09:45
文章来源：ESA
编译：徐鹏晖
校对：艾宇熙
编排：库特莉亚芙卡
图注：“贝皮科伦伯”号发射现场
图源：ESA
日前，由ESA（欧洲空间局）和JAXA（日本宇航航空开发机构，地位类似于日本航天局）联合开展的“贝皮科伦伯”（暂译，原为Bepicolombo，国内目前没有统一的正式译法）计划的所属航天器已经发射升空。“贝皮科伦伯”号由阿丽亚娜5火箭搭载，于格林尼治时间的10月20号1：45：28在库鲁发射中心升空。从此，“贝皮科伦伯”号踏上了前往太阳系内最靠近太阳的行星，也就是水星的征程。位于德国达姆施塔特的ESA控制中心于格林尼治时间2：21收到了经澳大利亚新诺西亚(New Norcia)地面测控站转发回来的航天器信号，确认航天器发射成功。
“贝皮科伦伯”是ESA和JAXA联合开展的一项水星探索计划，也是除美国外全世界的首个水星计划。该计划还创造了第一次同时通过两个航天器对行星动力学环境进行互补测量的记录。
“‘贝皮科伦伯’号的发射对于ESA和JAXA来说都是一个里程碑事件，我们期待着将来会有更多的捷报传来。”ESA局长Jan Worner说。
“这场旅程将会充满挑战性，但与此同时它也将带来巨大的科学产出。我们今天能够将这颗航天器送上旅程，很大程度上要归功于良好的国际合作以及设计和制造专业人员几十年来的努力。”
“祝贺这次发射行动圆满成功。”JAXA局长山川宏说。
“首先对此次发射活动的成功表示由衷的祝贺和感谢。JAXA对将来的探索活动抱有很高期望，这些探索活动将包括对水星表面和内部的探测，它们将增进我们对行星环境甚至是太阳系起源的认识。”
图注：“贝皮科伦伯”接近水星时的艺术想象图
图源：ESA
“贝皮科伦伯”号由两个轨道器构成：MPO（ESA的水星行星探测器）和MMO（或称Mio，JAXA的水星磁层探测器）。ESA的MTM（水星运载模块）将负责转运两个轨道器，行进途中将采用太阳能电推进和引力弹弓效应推进。航天器将飞掠地球1次，飞掠金星2次，飞掠水星6次，最后在2025年底进入环绕水星的轨道。
“在‘贝皮科伦伯’开始采集水星数据之前有很长的一段路要走，但是这个过程本身就非常令人激动的。”ESA的科学主管Günther Hasinger说。
“之前像‘罗塞塔’那样的任务已经向我们证明了哪怕是在任务结束后的很长一段时间里，这些探测任务仍然能给我们带来惊人的科学产出。因此，这样的复杂科学任务是值得我们花上时间去等待的。”
Animation visualising BepiColombo’s journey to Mercury
注解：“贝皮科伦伯”前往水星旅程的示意动画
当然在行星际航行过程中两个轨道器也不会干等着，在飞掠金星的时候它们也会抓紧机会开启仪器收集数据。一些仪器虽然是针对水星探测而设计的，但也可能在探测金星时起到作用。相比水星，金星的最大不同在于它厚厚的大气层。
“‘贝皮科伦伯’计划是我们执行过的最复杂的任务之一，”ESA“贝皮科伦伯”的飞控指挥Andrea Accomazzo说。
“这项任务中，一个很大的挑战来自于太阳的强大引力，它使得把一个航天器定位在水星轨道很不容易。我们需要通过电推进的不断制动来使得航天器能够受控地向太阳靠近。”
图注：“贝皮科伦伯”号正准备装载到阿丽亚娜5火箭的整流罩中
图源：ESA
另外的挑战还包括极端的温度变化，航天器将经历从-180 ºC到450 ºC的极端温度变化。航天器的很多构件和外防护材料都是首次进行这样的测试。
“贝皮科伦伯”号整体为了应对这次任务中的极端环境也做了周全的设计。MTM的太阳帆板角度经过了特殊设计，使得它能够得到充足的电量又不至于被太阳辐射毁坏。MPO上的散热器不仅能快速散出太阳传导过来的热量，还能散出在飞掠行星时从行星反射过来的热量。八棱柱状的Mio也将用15转/分钟的速度进行自转来保证自己不会被太阳的热量破坏。 “看着航天器升空的时候我们感觉我们期待的所有事情都变成了现实。”ESA“贝皮科伦伯”任务总指挥Ulrich Reininghaus说。
“我们在这么多年的时间里克服了重重困难，因此整个团队都为‘贝皮科伦伯’号成功开启这段漫长的旅程感到十分高兴。”
图注：“贝皮科伦伯”号的水星环绕轨道
图源：ESA
在最后抵达水星的几个月前，MTM将会分离并被抛弃在太空中，剩下的两个轨道器将会被水星引力捕获从而进入环绕轨道。当MMO到达它的椭圆绕极轨道后MPO将用自身的推进器继续下降高度。
MPO在与MMO分离之后将会前往一个更低的轨道。定轨完成后轨道器将开启仪器开始采集和这颗行星的内部结构、表面组成、地质结构以及和太阳风相互作用的相关数据，这其中还包括藏在环形山阴影里的冰的相关信息。
“此次任务一个很大的创新就是采用两个航天器从不同的位置同时对行星进行探测。这对了解太阳风对水星的表面和磁层的作用具有重要意义。”ESA“贝皮科伦伯”的任务专家Johannes Benkhoff补充道。
“之前NASA的‘信使’号(Messenger) 已经有了若干发现，也存在一些问题，‘贝皮科伦伯’将在此基础上进一步推进对水星和太阳系起源问题的研究，相关问题的解决将会对其他领域有所启发，比如对类似靠近恒星运行的系外行星的研究。”
图注：“贝皮科伦伯”号的主要科学任务
图源：ESA
『天文时刻』 牧夫出品
微信号：astronomycn
国际空间站与飓风佛罗伦萨
图片来源：NASA
