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2号航天器在太空飞行8年后即将抵达水星。这是 BepiColombo 可以做的事情
经过 8 年的水星长途跋涉，BepiColombo 最终将分裂成两艘航天器，准备追查内太阳系中探索最少的行星的秘密。
来源:Space.com: NASA，太空探索和天文新闻水星是内太阳系中最小、探索最少的行星，它隐藏着比自身大得多的谜团——最后，科学家们很快就会得到不是一艘而是两艘旨在解码这个奇怪世界的航天器。
这要归功于 BepiColombo 任务，这是欧洲航天局 (ESA) 和日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 于 2018 年 10 月启动的联合项目。在经历了穿越内太阳系的痛苦旅程后，该任务将于周四（9 月 3 日）实施一项关键举措：将其科学设备与全程运输的运输工具分开。到 2027 年 4 月，科学家们希望该任务的两个重型仪器探测器能够收集大量观测数据，帮助解决有关水星甚至我们称之为家园的太阳系的谜题。
“我认为能够看到有关水星的新数据真是太棒了，”约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星地质学家 Rachel Klima 告诉 Space.com。她说，这个星球“是如此奇怪、美丽和有趣”。
一颗神秘的星球
目前，水星拥有着太阳系内探索最少的行星这一令人怀疑的荣誉，迄今为止只有两次任务访问过它。美国国家航空航天局 (NASA) 的水手 10 号航天器在 1974 年和 1975 年进行了三次快速飞越，让科学家们第一次看到了这颗行星的裂纹和坑坑洼洼的表面，并证实了这个世界既有非常稀薄的大气层，也有磁场。
“这确实让我们第一次近距离观察水星，”哥伦比亚大学行星科学家肖恩·所罗门 (Sean Solomon) 告诉 Space.com。 “但它留下了很多页空白。”
几十年来，就是这样。直到 2011 年，科学家们才重返水星，当时由所罗门担任首席研究员的美国宇航局信使号宇宙飞船抵达了这个微小的世界。 （水星的半径为 1,516 英里，即 2,440 公里，这意味着它的宽度刚刚超过地球的三分之一。）这艘航天器配备了专门为该任务量身定制的工具，例如调谐到伽马射线、X 射线和中子的光谱仪，以及嗅探大气层和测量磁场的仪器，它就在那里停留了。 MESSENGER 经过四年的观测，首次向科学家们展示了水星的完整表面，到其任务后期，该航天器仅在距离水星表面 15.5 英里（24.9 公里）的地方经过。
但即使是信使号也不够复杂，无法破解水星的谜题或揭开这颗奇怪星球的起源。所罗门说：“我认为，对于水星到底是如何形成的，目前还没有定论。”
MESSENGER 也揭开了一些较小的谜团。它发现了明亮、陡峭的凹坑，科学家们称之为“空洞”。它发现了一系列元素——行星科学家将其称为“挥发物”，因为它们倾向于脱离岩石——不知何故，它们在水星表面比在地球表面更普遍。据计算，行星磁场中心与行星核心严重偏离。此外，信使号的轨道也很棘手，这也意味着该航天器从未像北半部那样清晰地看到地球的南半部，从而使一侧蒙上了阴影。
BepiColombo 的到来
雄心勃勃的 BepiColombo 任务希望解开这些谜团。到四月份，如果一切顺利，该任务将包括两个独立的航天器，收集有关水星的独立但协调的数据。
与此同时，日本的水星磁层轨道飞行器（Mio）将重点关注水星的周围环境——它的磁层和稀薄的大气层，以及散布在其附近的尘埃。
欧洲的水星行星轨道飞行器（MPO）将聚焦于水星本身。它配备了 11 台科学仪器，将绘制地形、地壳矿物和重力场地图，研究空洞和火山沉积物，并观察来自太阳的带电粒子弹幕如何影响这颗最内层的行星。
这两艘航天器还携带测量地球磁场的仪器，为通常只使用一次仅从一个地点收集的数据的科学家提供对磁场不同部分的同步观测。
事实上，其中一些仪器已经能够在 BepiColombo 前往水星的长途跋涉以及迄今为止六次快速飞越水星期间收集观测结果。但由于航天器在这次旅程中的配置方式，大多数仪器直到 MPO 和 Mio 分离后才开始工作，也不会开始工作。预计这将在 12 月发生。
那么，该任务的科学工作才刚刚开始，而其大部分承诺仍然遥遥无期。所罗门说：“关于贝皮科伦坡飞越的新结果的文献越来越多，但我预计一旦它们进入轨道，这些新结果将会爆炸。”
他特别兴奋地看到航天器对南半球的清晰视野，特别是发现该地区隐藏的水冰沉积物。这些沉积物存在于永远感受不到太阳热量的深坑中。在检查水星的这个区域时，科学家将能够减少信使号数据的偏北偏差，并更好地看到水星的完整图像。
与此同时，Klima 最热切地等待着 MPO 绘制地球表面元素和矿物图的工作。这项工作未能完成，MESSENGER 所采用的技术依赖于这些富含铁和类似材料的岩石，但事实证明，这些元素并不存在，这让科学家们陷入了困境。 MPO 拥有不同的技术，即使没有铁，也能够读取世界上的岩石，克利马表示，这可以帮助揭示水星以及事实上我们整个太阳系的形成过程。
Klima 表示，她希望 BepiColombo 能够让人们对水星这个太阳系中被忽视的类地行星感到兴奋：“它肯定没有得到火星、金星和其他地方那样的爱和关注。”