2004年8月3日凌晨,美國(guó)佛羅里達(dá)卡納維拉爾角,肯尼迪航天中心發(fā)射場(chǎng)?!暗聽査?”型運(yùn)載火箭雄赳赳氣昂昂地矗立在發(fā)射臺(tái)上,如同一柄利劍直指蒼穹,銀灰色的涂層閃閃發(fā)光。這枚火箭搭載著一個(gè)特殊的信使——沒錯(cuò),它就是“信使”號(hào)。
“水手”的遺憾
“信使”號(hào)是美國(guó)科學(xué)家研制的水星空間探測(cè)器,任務(wù)就是穿越茫茫太空,前往水星,探索這顆神秘星球的秘密。2011年,它終于抵達(dá)了目的地。
“信使”號(hào)可不是頭一個(gè)干這活兒的探測(cè)器,早在1974年和1975,一艘名叫“水手10”號(hào)的探測(cè)器就曾經(jīng)3次飛過(guò)水星。可惜,當(dāng)時(shí)的技術(shù)還不成熟,“水手”雖然接近了水星,卻沒辦法進(jìn)入水星軌道,只好“嗖”的一下與水星“擦肩而過(guò)”,拍攝到45%的水星表面照片。
“水手”未盡的事業(yè),“信使”來(lái)完成!這可不是件容易事兒,別的不說(shuō),這位“信使”是2004年發(fā)射的,都這么多年過(guò)去了,它怎么現(xiàn)在才飛到水星啊?
“超長(zhǎng)途奔襲”好費(fèi)勁
從地球到水星有多遠(yuǎn)?水星是距離太陽(yáng)最近的行星,與太陽(yáng)之間的平均距離約為5800萬(wàn)千米,而地球與太陽(yáng)之間的平均距離約為1.5億千米,算下來(lái),地球與水星間的平均距離大致上有1億千米左右。
可是你知道“信使”號(hào)在這六年半的時(shí)間里飛了多遠(yuǎn)?79億千米!這差距也太大了吧?難道“信使”跑錯(cuò)路了?唉,你有所不知,“信使”也是不得已而為之啊!由于水星距離太陽(yáng)實(shí)在太近,靠近水星也就意味著靠近太陽(yáng),太陽(yáng)的引力又太大,如果不能及時(shí)進(jìn)入水星引力范圍,稍有差池,“信使”可就“義無(wú)反顧”地奔著太陽(yáng)去了……
因此,“信使”必須在接近水星時(shí)減慢飛行速度,好讓水星順利“捕捉”到自己??墒牵烤乖鯓硬拍茏龅竭@一點(diǎn)呢?
“信使”身軀并不龐大
“信使”號(hào)的主體高4.7英尺(約合1.42米),寬6.1英尺(約合1.85米),長(zhǎng)4.2英尺(約合1.27米),體積與一個(gè)大辦公桌相當(dāng)。它裝有兩個(gè)太陽(yáng)能電池板“翅膀”,面積為5英尺×5.5英尺(約合1.5米×1.65米),在探測(cè)器兩側(cè)展開?!靶攀埂碧?hào)發(fā)射時(shí)的重量超過(guò)1噸,其中超過(guò)一半的負(fù)荷為燃料,探測(cè)器本身以及所攜帶料學(xué)儀器的總重量大約在1100磅(約合500公斤)左右。
茫茫太空“繞圈跑”
一般來(lái)說(shuō),太空飛行器只要能進(jìn)人行星的大氣層,就像撞上了厚厚的“減速墊”,會(huì)因?yàn)榕c大氣層發(fā)生摩擦而減慢速度。但是,這招兒對(duì)“信使”來(lái)說(shuō)不太好用,因?yàn)樗堑拇髿鈱訉?shí)在是太稀薄了,根本不夠用。
沒轍,“信使”只好采取“迂回戰(zhàn)術(shù)”,改道利用金星、地球的大氣層進(jìn)行“大氣制動(dòng)”。在過(guò)去的六年半時(shí)間里,“信使”不停地在太空中兜圈子,很多次飛過(guò)金星、地球的大氣層,逐漸將自己的速度減慢。終于,在2011年3月17日,“信使”最后一次點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī),調(diào)整入軌角度,安安穩(wěn)穩(wěn)地進(jìn)入水星軌道!
居然只能待兩天
六年半的跋涉,“信使”終于安全抵達(dá)水星軌道,它將在這里“俯瞰”水星大地,進(jìn)行為期……2天的高空探測(cè)!
啥?2天?是不是印刷廠把這句話印錯(cuò)了?飛了六年半,只執(zhí)行兩天任務(wù)?還有比它更不稱職的信使嗎?嘿嘿,先別激動(dòng),這里說(shuō)的2天,是指的“水星日”,而不是“地球日”。水星是一個(gè)很“懶惰”的星球,它的自轉(zhuǎn)速度極慢,自轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間相當(dāng)于地球自轉(zhuǎn)176圈!因此,水星上的一天,也就相當(dāng)于地球上的176天,那“信使”執(zhí)行任務(wù)的這“2天”對(duì)咱們來(lái)說(shuō),也有差不多1年時(shí)間啦!
短短2天后,“信使”將完成自己的探測(cè)使命,此時(shí),它將沒有任何動(dòng)力返回地球,只能墜落在荒涼的水星表面,真是“風(fēng)蕭蕭兮易水寒,壯士一去兮不復(fù)還”啊!如此英勇無(wú)畏的科學(xué)考察,“信使”將獲得怎樣的科學(xué)數(shù)據(jù),解開怎樣的水星之謎呢?
水星6大謎團(tuán)
水星是太陽(yáng)系八大行星中距離太陽(yáng)最近的一顆,地球上的望遠(yuǎn)鏡也好,太空中的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡也罷,在觀測(cè)水星時(shí)都會(huì)被強(qiáng)烈的太陽(yáng)光干擾。因此,人類對(duì)水星的了解一直很少?!靶攀埂贝舜纬鲴R,科學(xué)家希望它能幫助人類揭開水星的6大謎團(tuán)。
哪6大謎團(tuán)?
水星密度怎么這么大?
水星個(gè)頭不大,也就和月球差不多,但密度卻極大,只比地球稍低。這樣一算,科學(xué)家大吃一驚:難道水星中65%都是富含鐵一類金屬的內(nèi)核嗎?如果是這樣,那水星中含有的金屬元素將比地球多1倍,別叫水星了,改叫“鐵星”算了!真相究竟如何?瞧“信使”的吧!
水星是怎么形成的?
水星是怎樣形威的?水星是怎樣變成現(xiàn)在這個(gè)樣子的?人類很好奇?!靶攀埂碧?hào)上的儀器將拍攝整個(gè)水星表面,并分析水星巖石的礦物和元素構(gòu)成,希望能解開水星形成和發(fā)展之謎。
水星磁場(chǎng)從哪兒來(lái)?
水星和地球很像的一點(diǎn),是它也擁有與地球一樣的全球磁場(chǎng)?!靶攀埂碧?hào)將對(duì)水星的內(nèi)核結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測(cè),看看水星的內(nèi)核為什么會(huì)產(chǎn)生全球磁場(chǎng),難道水星也像地球一樣,肚子里有液態(tài)的巖漿奔騰不休?
水星磁場(chǎng)什么樣?
地球的磁場(chǎng)有很多特性,比如會(huì)隨著太陽(yáng)風(fēng)和太陽(yáng)耀斑發(fā)生各種變化,水星距離太陽(yáng)更近,是否也會(huì)這樣呢?“信使”號(hào)將嚴(yán)密檢測(cè)水星磁場(chǎng)的變化,總結(jié)規(guī)律,解開這個(gè)謎團(tuán)。
水星有水?
水星是名副其實(shí)的嗎?距離太陽(yáng)那么近。怎么可能有水呢?這個(gè)嘛,還真不好說(shuō)。早在1991年,科學(xué)家就發(fā)現(xiàn),在水星兩極環(huán)形山內(nèi)側(cè)有很強(qiáng)的光反射現(xiàn)象,那里會(huì)不會(huì)有冰存在呢?要知道,雖然水星表面溫度最高可達(dá)450℃。但在兩極巨大的環(huán)形山內(nèi)側(cè),卻永遠(yuǎn)不見陽(yáng)光,那里的溫度常年在零下200多攝氏度!
水星大氣層什么樣?
我們知道水星大氣層很稀薄,但再稀薄也是大氣層,水星的大氣層中有些什么氣體呢?“信使”應(yīng)該能夠告訴咱們!為了找到這些問題的答案,科學(xué)家為“信使”號(hào)安裝了一系列高科技裝備。“信使”號(hào)其攜帶7種不同的科學(xué)儀器以及1個(gè)無(wú)紱電科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括多臺(tái)照相機(jī)、1臺(tái)激光測(cè)高儀、1臺(tái)磁力計(jì)以及各種分光計(jì)。
“信使”的遮陽(yáng)傘
“信使”號(hào)跑道距離太陽(yáng)那么近,被烤焦了可就麻煩了??茖W(xué)家早就料到有此一劫,專門為“信使”打造了一把“遮陽(yáng)傘”,讓高溫和太陽(yáng)輻射都奈何它不得。
這把“遮陽(yáng)傘”其實(shí)是一個(gè)耐熱耐輻射的遮陽(yáng)罩,安裝在“信使”號(hào)前端,高2.4米,寬1.8米,在最靠近太陽(yáng)時(shí),遮陽(yáng)罩可以頂住371℃的高溫,在遮陽(yáng)罩的背后的“信使”,則只有20℃左右,舒服得一塌糊涂!而“信使”的兩只“翅膀”,更是由幾千只小鏡子組成,其中三分之二的鏡子可以用來(lái)反射強(qiáng)烈的太陽(yáng)光,減少?gòu)?qiáng)光對(duì)“信使”的損害,剩下的三分之一則可以將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電力。
“信使”的同行
“信使”的太空歷險(xiǎn)很刺激吧?其實(shí),它還有很多同行,有些同行的冒險(xiǎn),比它更刺激。
1990年,美國(guó)“發(fā)現(xiàn)”號(hào)航天飛機(jī)將太空探測(cè)器“尤利西斯”號(hào)送入太空,“尤利西斯”直奔太陽(yáng)而去!它是人類第一次發(fā)出探測(cè)器探索太陽(yáng)的南北極,前后跨越了5年時(shí)間。
1989年,“亞特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)升空,放出了“伽利略”號(hào)木星探測(cè)器,這是人類制造過(guò)的最復(fù)雜的星際探測(cè)器之一。6年后,“伽利略”飛抵木星,繞著木星運(yùn)行22個(gè)月后,以48千米/秒的速度進(jìn)入木星大氣層,頂著780~C的高溫向著木星表面降落,一小時(shí)后,探測(cè)器被高溫和極高的大氣壓力摧毀,換來(lái)寶貴的木星近距離探測(cè)數(shù)據(jù)……
“先驅(qū)者10”號(hào)是一枚“古老”的太空探測(cè)器,它于1972年發(fā)射升空,不斷加速,一年后飛到了木星,1983年,又飛過(guò)了海王星,最終,一路“狂奔”地飛出了太陽(yáng)系,成為人類太空探索歷史上第一個(gè)飛出太陽(yáng)系的人造物。1997年以后,“先驅(qū)者10”號(hào)的動(dòng)力逐漸耗盡,靠著慣性朝著未知的深空飛去。2003年,美國(guó)宇航局收到了來(lái)自“先驅(qū)者10”號(hào)的最后一條信號(hào),從此杳無(wú)音訊……
自從1960年代人類進(jìn)入太空探索時(shí)代以來(lái),先后有上百顆“信使”的同行進(jìn)入太空,奔赴不同的目標(biāo),從金星到火星,從水星到木星,還有些直接飛出太陽(yáng)系,飛向小行星帶,或者跟蹤彗星……太空探測(cè)器大軍一天比一天壯大,不知道下一個(gè)又會(huì)是誰(shuí)呢?