User:林天蓬/搞笑機器語專區/水星探測

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The first probe to visit the innermost planet was Mariner 10.
View of Mercury from Mariner 10 in March 1975.

水星探測在全世界的太空利益中只起到了很小的作用。 它是最少被探索的内部行星。[1] 截至2015年，水手10号和信使号飞行任务是唯一对水星进行了密切观测的飞行任务。 信使号在进入水星轨道之前进行了三次近距离飞行。[2] 前往水星的第三个任务是 BepiColombo，这是一个由日本宇宙航空研究开发宇宙航空研究开发机构(JAXA)和欧洲航天局(European Space Agency)联合执行的任务，将包括2个探测器。 信使号和 BepiColombo 号的目的是收集补充数据，以帮助科学家理解水手10号飞越时发现的许多秘密。

与其他行星相比，水星很难探测。到达它所需要的增加速度相对较高，而且由于靠近太阳，围绕它的轨道相当不稳定。信使号是第一个绕水星轨道运行的探测器。

水星的兴趣[编辑]

水星并不是许多太空计划的重点。因为地球是如此接近太阳慢慢地绕自己的轴旋转,它的表面温度变化从427°C (801°F)−173°C (279°F−)。[3]目前对水星的兴趣源于水手10号的意外观测。在水手10号之前，天文学家认为这颗行星只是在一个高度椭圆的轨道上围绕太阳旋转。[3]这颗行星是通过地面望远镜观测到的，水手10号提供的数据澄清或反驳了他们的许多推论。[2]

很少有任务以水星为目标的另一个原因是，由于水星离太阳很近，很难获得绕水星运行的卫星轨道，这就导致了太阳的重力场对任何进入水星轨道的卫星产生引力。地球的轨道是倾向于黄道由7°,和它的轨道速度随每秒24.25英里(39.03公里/秒)在远日点每秒近30英里(48 km / s)在近日点。宇宙飞船甚至会更快，因为它们在接近太阳更大的引力时加速，但在进入轨道时必须减速，因此这需要相当大的燃料需求。这与地球轨道以外的高级行星不同，在这些行星上，卫星受太阳引力的作用。因此，要到达水星的轨道需要特别昂贵的火箭。水星缺乏大气层，因为它排除了空气制动的可能性，因此带来了进一步的挑战。[4][3]因此，着陆任务将需要更多的燃料。[5]

过去的任务[编辑]

水手10号[编辑]

水手10号是美国宇航局的探测器，其主要目的是观察水星和金星的大气、表面和物理特性。 这是一项费用低廉的任务，完成费用不到9800万美元。[6] 水手10号于1973年11月3日美国东部时间12:45从卡纳维拉尔角发射升空。[7] 由于水星离太阳非常近，要在水手10号绕太阳运行的轨道上合并水星轨道实在太难了。 为了到达目的地，卫星受到金星引力场的加速。 1974年3月29日，当它飞向太阳时，经过了水星附近。 这是第一次对水星进行近距离观测。 在这次遭遇之后，水手10号进入了围绕太阳运行的轨道，这样水星每绕一次太阳运行就会绕两次太阳运行，这样航天器和行星就可以再次相遇。 这使得探测器在完成任务之前又经过水星两次; 这两次相遇分别发生在1974年9月21日和1975年3月16日。 然而，由于水星的同一侧在每次飞越过程中都被照亮，在任务结束时水手10号只拍摄了水星表面的45% 。 1975年3月24日，探测器的姿态控制气体耗尽，任务结束。 由于没有氮气推进器，航天器不再可控，于是向探测器发出了关闭发射器的命令。[8]

密切的观察收集了两组重要的数据。探测器探测到了水星的磁场，这与地球磁场非常相似。这对科学家来说是一个惊喜，因为水星在它的轴上自转如此之慢。其次，提供了视觉数据，显示地球表面有大量的陨石坑。[9]这些视觉数据也让科学家们能够确定水星“没有经历重大的地壳变化”。[10]这也增加了磁场的神秘性，因为以前人们认为磁场是由熔融的发电机效应引起的，但由于几乎没有地壳变化，这就破坏了这一观点。这些视觉数据也让科学家们得以研究这颗行星的组成和年龄。[11]

信使[编辑]

Animation of MESSENGER's trajectory around Mercury from 15 March 2011 to 30 December 2014

  MESSENGER ·    Mercury

MESSENGER是美国宇航局对水星的轨道探测器。 MESSENGER代表“水星表面，空间环境，地球化学和测距” 。 它是在2004年8月3日由于天气恶劣而延迟一天后从卡纳维拉尔角发射的。 [12] [13] 在它进入水星周围轨道之前大约需要六年半的探测。 为了纠正卫星的速度，它对地球，金星和水星进行了几次重力弹弓飞行。 它于2005年2月通过地球，然后于2006年10月通过金星[2]和2007年10月通过。 此外，探测器在2008年进入轨道之前进行了三次水星通过，一次是在2008年1月，一次是在2008年10月，一次是在2009年9月。 在这些水星飞行期间，收集了足够的数据以产生超过95％的表面图像。

信使号使用了一种化学双推进剂系统既能到达水星又能进入轨道。[14]信使号预定于2011年3月18日成功进入轨道。该任务计划在2012年的某个时候结束，当时估计将不再有足够的燃料来维持探测器的轨道。[15]主要任务于2012年3月17日完成，收集了近10万张图像。[16]信使号于2013年3月6日完成了水星100%的测绘，并于2013年3月17日完成了其首次长达一年的任务。[17]探测器继续收集科学数据，直到2015年4月30日，探测器在一个腐朽的轨道下，被允许撞击水星表面。[18][19]

该 信使 任务的目的是要研究的特点和环境的汞从轨道。 具体而言，科学目的的使命是：[20][21]

  • 表征水星表面的化学成分。
  • 研究地质历史。
  • 阐明了水星磁场 （ 磁层 ）的本质。
  • 确定核心的大小和状态。
  • 确定两极的不稳定库存。
  • 研究水星的外层的性质。

正在进行的任务[编辑]

水星探测器[编辑]

这次水星任务包括两颗卫星:水星行星轨道器(MPO)和水星磁层轨道器(MMO)。每个轨道飞行器都有一个不同的目的:MPO是获取不同波长的图像，以绘制水星表面和外大气层的组成，Mio是研究磁层。欧洲航天局和日本航空航天局正在BepiColombo项目上进行合作，将各自提供一颗轨道飞行器。ESA将提供MPO, JAXA将提供Mio。[22]BepiColombo特派团将设法收集足够的资料来回答这些问题:

  1. 我们可以从水星那里了解太阳星云的成分和行星系统的形成？
  2. 为什么水星的归一化密度明显高于所有其他类地行星以及月球 ？
  3. 汞的核心是液体还是固体？
  4. 水星今天是构造活跃的吗？
  5. 为什么这么小的行星拥有固有的磁场，而金星，火星和月球却没有？
  6. 为什么光谱观测不能揭示任何铁的存在，而这个元素据说是水星的主要成分？
  7. 极地地区永久阴影的陨石坑是否含有硫磺或水冰？
  8. 外层的生产机制是什么 ？
  9. 在没有任何电离层的情况下，磁场如何与太阳风相互作用？
  10. 水星的磁化环境是否具有让人想起地球上观测到的极光 ， 辐射带和磁层亚暴的特征？
  11. 由于水星近日点的推进是用时空曲率来解释的，我们是否可以利用太阳的接近度来测试广义相对论并提高精度？ [22]

像 水手10 和 信使的， BepiColombo 将使用 重弹弓 从金星和地球。 BepiColombo 将使用 太阳电力推进 (离子发动机)也使用了类似演习在月球金星和水星。 这些技术将会减缓轨道飞行器因为他们的做法的汞。 至关重要的是避免使用的燃料减缓轨道飞行器因为它们更接近太阳，以尽量减少重力影响的太阳。[2]

该 BepiColombo 特派团核准在2009年[23] 并成功地发起了关于十月20日2018年。 它计划进入轨道上围绕汞月2024年。 它然后将收集的数据为一体，或可能是两年。[24]

提出了任务[编辑]

Mercury-P[编辑]

Mercury-P(Меркурий-П)是俄罗斯宇航局水星任务提出的。目前预计的发射日期是2031年。它计划成为着陆器。

取消任务[编辑]

水星的观察者[编辑]

Mercury Observer是Planetary Observer计划中取消的提案。

比较的 信使 和 BepiColombo[编辑]

BepiColombo是为了补充MESSENGER的发现而设计的，它配备了比MESSENGER多得多的测量设备，以获得更大范围的数据。BepiColombo和MESSENGER的轨道模式存在显著差异。[14]

BepiColombo任务包括两颗一起发射的卫星：Mercury Planetary Orbiter（MPO）和Mio（Mercury Magnetospheric Orbiter，MMO）。 MPO将有一个更接近水星的圆形轨道。 这个轨道的原因是MPO将测量地表和外层的成分，而近距离轨道将有助于数据质量。 另一方面，Mio（MMO）和MESSENGER主要采用椭圆轨道 。 这是因为轨道的稳定性和获得和维持轨道所需的燃料量较低。 [25] MMO和MESSENGER的不同轨道的另一个原因是提供补充数据。 两个组合卫星的数据将提供更准确的测量。 [14]

也可以看看[编辑]

参考[编辑]

  1. ^ (2006). 信使: 水星表面，空间环境，地球化学，并在2007-01-27检索
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Munsell kirk 编辑(2006年11月6日)。 美国宇航局: 太阳系探索: 水星任务。 2007-01-27. 引证错误：带有name属性“Munsell2006b”的<ref>标签用不同内容定义了多次
  3. ^ 3.0 3.1 3.2
    Munsell kirk编辑(2006年11月6日)。美国宇航局:太阳系探索:水星。2007-01-27中进行检索。
  4. ^ 空引用 (帮助) 
  5. ^
  6. ^ 雪莉，2003
  7. ^ 邓恩，詹姆斯 a (1978)。 水手10号航行: 金星和水星任务(NASA SP-424)。 美国政府印刷局。 3月45日。 Asin B000C19QHA.
  8. ^ Murray, Bruce; Burgess, Eric. Flight to Mercury. New York: Columbia University Press. 1977: 138. 
  9. ^ 邓恩，1978，第74页
  10. ^ 邓恩，1978，第101页
  11. ^ 邓恩，1978，第103页
  12. ^
    Malik，T。（2004）。 水星信使发布推迟 。检索2015-07-18。
  13. ^
    NBC新闻（2004年）。 美国宇航局向水星发射太空船 。检索2015-07-18。
  14. ^ 14.0 14.1 14.2
    麦克纳特拉夫·l·;肖恩·c·所罗门;Grard Rejean;诺瓦拉,毛罗·;向井亚纪,领导人Toshifumi。(2004)。水星探索的国际计划:信使号和BepiColombo[1]的协同作用，空间研究进展，33卷，第12期，水星，火星和土星，2004年，页2126-2132。doi:10.1016 / s0273 - 1177(03)00439 - 3[1]
    引证错误：带有name属性“McNutt2004”的<ref>标签用不同内容定义了多次
  15. ^
    行星学会(2007)太空主题:信使[2]。检索11/9/2010[2]
  16. ^ (新闻稿).  缺少或|title=为空 (帮助)
  17. ^ MESSENGER Completes Its First Extended Mission at Mercury. JHU–APL. March 17, 2013 [July 8, 2013]. （原始内容存档于July 29, 2013）. 
  18. ^ Wu, Brian. NASA Set to Extend Mercury Mission for Another Month. Johns Hopkins University APL (The Science Times). 3 April 2014 [2015-04-04]. 
  19. ^ MESSENGER's Operations at Mercury Extended. Johns Hopkins University APL (Space Ref). 3 April 2014 [2015-04-04]. 
  20. ^ MESSENGER - Mission description. NASA. [July 8, 2013]. 
  21. ^ Discovery Program: MESSENGER. NASA. [July 8, 2013]. （原始内容存档于June 3, 2013）. 
  22. ^ 22.0 22.1
    ESA(2007)。水星探测器。检索2007-02-01。
    引证错误：带有name属性“ESA2007”的<ref>标签用不同内容定义了多次
  23. ^ BepiColombo Overview. European Space Agency. 5 September 2016 [13 March 2017]. 
  24. ^ BepiColombo: Fact Sheet. European Space Agency. 1 December 2016 [13 December 2016]. 
  25. ^
    Mukai，T。; Yamakawa，H。; Hayakawa，H。; Kasaba，Y。;和Ogawa，H（2006）。 BepiColombo / Mercury磁层轨道器的现状 。 空间研究进展 ，第38卷，第4期，水星，火星和土星，2006年，第578-582页。

外部链接[编辑]

  • 水手10号[3]
  • 信使号探测器
  • (2003年8月)。 水手10号前往金星和水星的任务。 航天学报，2003年8月，第一卷。 53，Issue 4-10，p375,11p; (AN 11471527).

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