揭秘美国信使号水星探测器

艺术概念图，呈现了绕水星轨道飞行的“信使”号探测器。

据美国太空网报道，美国宇航局的“信使”号水星探测器成为有史以来第一颗进入水星轨道的探测器。这颗探测器将对水星地表进行详细测绘，同时研究水星的构成、磁环境、稀薄的大气层以及其他特征。“信使”号探测器造价4.46亿美元。自2004年8月发射升空后，公众一直未对这颗探测器给予很大关注。随着进入水星轨道并执行为期一年的观测任务，“信使”号将为公众和科学家带来一系列惊人发现。

1.它是一位马拉松选手

作为太阳系最内侧的行星，水星与地球之间的距离并不算遥远。水星绕太阳轨道运行时与太阳之间的距离平均在3600万英里(约合5800万公里)左右，相比之下，地球绕太阳轨道运行时与太阳之间的距离大约在9300万英里(约合1.5亿公里)上下。从地球出发前往水星后，“信使”号探测器已经飞行了大约49亿英里(约合79亿公里)，飞行时间超过6年半，在此过程中，它已经绕太阳运行了15周。

飞行路线如此迂回曲折的原因有两个：一个是，水星距离太阳很近，另一个是，这颗行星的大气层极为稀薄。为了进入水星轨道，“信使”号需要大幅减速，允许水星引力战胜附近太阳的拖拽，进而捕获这颗探测器。在抵达金星或者火星轨道时，飞船可通过滑行穿过两颗行星较为厚实的大气层的方式减速，这一过程被称之为“大气制动”。但“信使”号无法在水星大气层做到这一点，因为水星大气层极为稀薄。

自2004年发射升空以来，“信使”号已多次飞越金星、地球和水星，进行减速。在这些“引力辅助”下的机动过程中，这些行星大大消耗了“信使”号的动力。现在的“信使”号正准备进行最后一次发动机点火，进入水星轨道。

2. 同时也是一位短跑选手

尽管旅途较为漫长，但“信使”号的飞行速度并不慢。研究人员表示，这颗探测器在6年半的太空飞行中相对于太阳的平均速度达到每小时8.45万英里(约合每小时13.6万公里)。这一速度几乎是美国宇航局的航天飞机在低地球轨道飞行时的5倍。有时候，“信使”号的飞行速度超过每小时14万英里(约合每小时22.5万公里)，接近史上探测器的最快飞行速度。研究人员称，1976年宇航局的“太阳神2号”飞船相对于太阳的飞行速度超过每小时15万英里(约合每小时24.1万公里)。

3. 也是一只“油老虎”

2004年发射时，“信使”号的重量达到2420磅(约合1100公斤)左右，推进剂的比重占到55%左右，达到1320磅(约合600公斤)。携带如此多的推进剂的一个重要原因是，“信使”号需要减速以进入水星轨道。美国东部时间17日晚上大约8点45分，“信使”号的主推进器将点火，持续大约15分钟。研究人员表示，入轨过程——“信使”号飞行速度减至足以让水星引力捕获的程度——将消耗“信使”号在发射时所携推进剂的大约31%。

4.“信使”身躯并不庞大

“信使”号的主体高4.7英尺(约合1.42米)，宽6.1英尺(约合1.85米)，长4.2英尺(约合1.27米)，体积与一个大办公桌相当。它装有2个太阳能电池板“翅膀”，面积为5英尺×5.5英尺(约合1.5米×1.65米)，在探测器两侧展开。“信使”号发射时的重量超过1吨，其中有超过一半的负荷为燃料，探测器本身以及所携带科学仪器的总重量大约在1100磅(约合500公斤)左右。