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翻译：陈艳玲

校对：田程偲 汪荣鑫 陆寅枫

编排：胡暖暖

原文链接：

https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/mission-to-mercury-launches/

贝皮科伦伯被搭载在阿里安5号火箭顶部发射，上图是发射视频的截图。

ESA/CNES/Arianespace

人类终于要重返水星了！

贝皮科伦伯水星探测器于10月20日北京时间10:45:28 a.m.在法属圭亚那库鲁赤道发射场由阿里安5号火箭搭载发射，开启了它的七年旅程。发射非常顺利，高耸的火焰柱点亮了整个夜空，直到两分钟后侧向推进器停止工作，主火箭级在天上恒定地发着绿光。贝皮科伦伯将绕回地球引力减速，经过金星两次，并飞掠水星6次，在第七次飞掠水星时进入水星轨道。这个项目是欧空局（ESA）和日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）联合开发的项目。

信使号在2008年1月14日距离水星27000km处拍摄的水星图象。

NASA / APL / Carnegie Institution for Science

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需要解决的问题

到达水星是很困难的，甚至比到达土星还要困难——这就是为什么到达土星的探测器多于到达水星的原因。

NASA发射过两个水星探测器：水手10号于1974到1975年三次飞掠水星，每次都掠过了水星的同一半球。信使号于2011-2015年完成了水星的入轨探测任务。

信使号是NASA探索项目中一个低成本的项目。它的载荷虽小，却做出了卓越的观测成果。它拍摄了水星全球图，以及北半球更加详细的地形和成分图（这是由于信使号的高偏心率轨道使它离水星南半球太远而不能拍摄到其详细图像。）信使号探测了水星的磁场，以及在太空中围绕水星稀薄的分子云，确认了水星两极存在冰，分辨出最近发生地质活动的地点。信使号虽然帮助我们解决了老问题，却给我们留下了更多新问题——每一个优秀的深空探测项目都是如此。

这些新问题包括：水星拥有类地行星中最大的铁核，但它的两极却完全不含铁，这是为什么？为什么它的铁核会如此巨大？为什么水星离太阳这么近，表面仍存在这么多硫？为什么它的磁场偏向了星球中心以南？为什么有些陨石坑偏暗，而另一些偏亮？在水星表面像瑞士芝士一样的孔洞结构是如何形成的？

贝皮科伦伯在最终转移到组装大楼前的照片。JAXA的水星磁场轨道器在最上面，ESA的水星轨道器在中间，ESA的水星转移模块在最下面。

ESA / CNES / Arianespace / S. Martin (Guiana Space Center)

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二合一的探测器

贝皮科伦伯将会携带最高端的探测设备去回答这些新老问题。ESA的水星轨道器（the Mercury Planetary Orbiter (MPO)）将会在离水星较近的近圆轨道运行，JAXA的水星磁场轨道器（Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO)）将会运行在一个偏心率更高的轨道上，离水星也更远。这两个探测器将一直保持在一个轨道平面上，以便于同时研究不同点的粒子和磁场特性。

贝皮科伦伯的科学载荷和与信使号的载荷类似，不同的是，探测设备的视角将更加敏锐宽广，两个探测器同时工作也是显著优势。两个探测器都配备磁力计，便于研究太阳活动振动将会给水星内部磁场产生带来的影响。并且，它们都配备了外大气探测设备——外来辐射从水星表面带走的中性原子和离子，水星磁场轨道器还配备有尘埃探测器，这是信使号所没有的。

水星轨道器配备有相机和光谱仪以采集水星表面的地形和物质分布图，它离水星更近，因此可以参考信使号拍摄的水星图对照拍摄更精细的水星图。水星轨道器将试图解释水星地壳的物质组成，水星表面的火山活动，并搜集何时水星由于收缩而在近地表产生断层的证据。信使号通过观察一小部分的断层，暗示水星地表的收缩可能现在仍在发生，水星轨道器将判定水星内部是否仍在活动。科学家对首次细致观察水星的南极尤其感兴趣，他们想知道水星的南极是否也像北极一样拥有冰和有机物质。

这张图片是为Planetary Society's member magazine杂志制作的。

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任重而道远

到达水星是非常不容易的，探测器需要减去大量的角动量，才能接近太阳，并进入水星的轨道。贝皮科伦伯将通过ESA制作的第三个航天器：水星转移模块（the Mercury Transfer Module (MTM)） 实现水星入轨。水星转移模块采用太阳—电子推进，它巨大的太阳能帆板推动离子推进器在整个旅程中持续推进。在到达水星之后，贝皮科伦伯会分离水星转移模块，防止多余的质量为探测器减速入轨造成负担。

贝皮科伦伯还有很长的路要走，但是它已经安然度过了旅程中最危险的一环——发射。与发射相比，2025年的探测器入轨只是小菜一碟。在2025年1月完成第六次飞掠后，在第七次探测器与水星相遇时，它将会减到足够能被水星自然引力捕获的速度进入绕水星轨道。

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NASA信使号拍摄到的水星

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