天文史上的今天：第一颗“人造水星卫星”的陨落

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　　2015年4月30日，人类第一颗人造水星卫星撞击在水星表面上，结束了长达4年的水星考察之旅。

　　

　　信使号探测器拍摄的水星

　　来源：NASA

　　2015年4月30日，周四，一艘美国宇航局的飞船撞击在水星表面，标志着一个史诗般探测计划的终结。

　　这是“信使号”（MESSENGER）探测器，人类第一个进入水星轨道的探测器，也就是说，这是有史以来第一个“人造水星卫星”。2011年3月份以来，它一直围绕着水星运行。4月30日这一天，这艘飞船一头撞向水星，在这颗太阳系最内侧岩石行星的表面撞出一个全新的撞击坑。

　　

　　信使号撞击坠毁之前拍摄并传回的最后一张照片

　　来源：NASA

　　撞击水星

　　这是不可避免的宿命，因为探测器携带的燃料有限，即将耗尽。撞击发生时，这艘飞船的时速高达每小时14000公里，美国宇航局估算认为这次撞击会在水星北半球地表产生一个直径达到16米左右的撞击坑。

　　不过遗憾的是，地球上没有办法对这次撞击进行观测，因为从地球看去，撞击地点位于水星背面。

　　

　　信使号探测水星示意图

　　来源：NASA

　　在一份事后发表的声明中，“信使号”探测器首席科学家西恩·所罗门（Sean Solomon）表示：“信使号的贡献使我们对水星的了解终于达到了与内太阳系其他行星相当的水平。当然，我们了解地越多，产生的新问题也越多，我们有充分的理由希望在未来能够有新的探测器重返水星。”

　　当天国际标准时间19：40，信使号飞船坠毁的信号得到确认。随后，信使号项目团队在官方推特上写道：“以信使号之名，感谢大家的支持。我们会一直怀念它。”

　　

　　水星的地平线，这是一个太阳炙烤下，荒芜的高温星球

　　来源：NASA

　　人造水星卫星

　　信使号探测器价值超过4.5亿美元，“MESSENGER”是“水星地表，空间环境，地球化学与测量探测器”的英文缩写。它于2004年8月3日发射升空。

　　进入水星轨道异常复杂，由于水星非常接近太阳，受到太阳强大引力影响极大。，因此飞船不得不采取一种复杂的引力弹弓轨道，但不是为了加速，而是为了减速，以便能够被水星的引力场捕获。

　　

　　信使号探测项目徽标

　　来源：NASA

　　“信使号”先后经由地球，金星和水星的引力场进行减速，并最终在2011年3月17日成功进入水星轨道，成为历史上第一个人造水星卫星，同时也是历史上第二个对水星开展考察的探测器。

　　在它之前，1974~1975年间，美国宇航局“水手10号”探测器曾经对水星开展考察，但限于当时的技术手段，未能进入水星轨道。

　　

　　1974年，人类第一颗水星探测器“水手10号”

　　来源：NASA

　　通过几个关键性时间点的记录，可以体会飞船减速轨道设计的复杂和艰难：

　　2004年8月3日，从地球升空；

　　2005年8月2日，绕太阳飞行一圈后再次返回地球附近，利用地球引力反向减速；

　　2006年10月24日，飞过金星；

　　2007年6月5日，再次飞过金星；

　　2008年1月14日，轨道半径进一步收缩，从水星附近飞过，此时还无法被水星捕获；

　　2008年10月6日，第二次飞过水星，仍然无法进入轨道；

　　2009年9月29日，第三次飞过水星；

　　终于，2011年3月18日，成功进入水星轨道，创造了历史上的第一次。

　　

　　2005年，信使号从地球附近飞过时拍摄的图像

　　来源：NASA

　　期初，信使号探测器的任务只持续一年时间，但随后经历了两次任务延长，在此期间信使号获取了大量珍贵的水星探测数据。比如，信使号的数据绘制了水星迄今最为详尽的全球地图，测量了水星的偶极磁场，并发现水星两极地区的永久阴影带内似乎存在水冰沉积。

　　在其实际持续大约4年的观测工作中，信使号拍摄了超过25万张照片，并使用其搭载的7台科学载荷获取了海量科学数据，要想分析完这些数据，科学家们还将要忙上几年时间。

　　

　　信使号飞过金星时拍摄的图像

　　来源：NASA

　　除了科学价值之外，信使号探测器的研制还在技术上积累了经验。比如信使号使用的陶瓷隔热板隔绝了近距离上太阳辐射的极端高温。

　　在隔热板的外侧，温度超过300摄氏度，而在隔热板背侧的仪器舱，温度只有大约20度左右，从而有效保护了探测器设备的正常工作。

　　后继有人

　　信使号不会是孤独的。欧洲和日本联合研制的“贝皮-哥伦布”（Bepi-Colombo）水星探测计划将在2018年10月前后发射升空，并在2024年左右抵达水星。

　　按照计划，“贝皮-哥伦布”计划将包括两个不同的轨道器。其中一个将主要研究水星的地表环境和内部结构，另一个则关注水星的磁场特征。

　　

　　欧洲-日本联合实施的贝皮-哥伦布水星探测计划，预计将在今年10月份发射升空

　　来源：ESA/JAXA

　　在“贝皮-哥伦布”计划期间，研究人员预计将尝试寻找“信使号”在水星上撞击的痕迹，这不但是对信使号探测器的纪念，同时也可以了解空间风化对于水星地表的影响与改变。

　　

　　家——这是信使号探测器从水星轨道附近拍摄的地球与月球

　　来源：NASA

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