水星成“追星”新選擇 科學家呼吁深度調查其登陸可行性

科學家2010年曾研究過在水星著陸的可能性，但當時遇到的挑戰太大。圖為模擬水星著陸器。圖片來源：美國太空網

水星是太陽系內離太陽最近且最小的一顆行星。自美國國家航空航天局(NASA)“信使”號(Messenger)任務于2015年結束以來，一直未曾有其他航天器拜訪過水星。而下一個水星探測器將于今年10月發射，到2025年才能到達目的地。

科學家們目前正盡力挖掘“信使”號收集到的數據，與此同時，他們也在思考接下來該如何更好地探測水星，并實現登陸水星的夢想。據美國太空網近日報道，美國科學家最近發表了一份白皮書，呼吁深度調查將著陸器置于水星表面的可行性。他們認為，隨著新技術和新裝置不斷涌現，登陸水星或將變得更加可行。

越古怪越迷人

水星是太陽系內除地球外唯一擁有磁場的巖石行星。它距離太陽只有5800萬公里，但是水星的磁場太弱了，不能提供太陽輻射的防護，其表面的輻射水平不適合地球上的生命形式生存。

白皮書主要作者之一、美國凱斯西儲大學行星科學家斯蒂芬·豪克說：“水星古怪而美麗。水星表面溫度很極端，介于450℃到零下180℃之間。由于其靠近太陽，除非有日食，否則在陽光的照耀下通?？床灰娝?。此外，水星每繞太陽運行兩周就繞自己的軸旋轉3周。如果人站在水星上的某些地方，可以看到雙日落和雙日出。而且，水星幾乎完全由核組成——地幔和地殼的薄殼圍繞著一個巨大的金屬球。”

豪克是水星著陸器研究關鍵人物這一，曾在2010年研究過在水星上著陸的可行性，但當時遇到的挑戰太大了。

希望水星獲青睞

目前人類已向水星派出了兩個探測器：NASA于上世紀70年代發射的“水手10”號(Mariner10)和2004年發射的“信使”號。

今年10月5日，第三個水星探測器“比皮科倫坡”(BepiColombo)將從法屬圭亞那庫魯發射場升空，預計于2025年12月5日抵達水星，進行為期一年的常規探測任務和一年的擴展任務。

“比皮科倫坡”項目由歐洲空間局(ESA)和日本宇航研究開發機構(JAXA)聯合進行，成本超過13億歐元。“比皮科倫坡”高6.4米，由兩個模塊組成，即JAXA的水星磁層軌道器(MMO)和ESA的水星行星軌道衛星(MPO)。一旦抵達水星軌道，這兩個模塊將分離進入各自的軌道，互為補充，研究水星的內部結構和磁場產生的特點，探究水星的起源與演變歷程，從而幫助我們更好地了解太陽系的整體演化歷史。

白皮書主要作者之一、約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室行星科學家南希·查博特說：“屆時將有兩個航天器同時觀測水星，這真的是前所未有。”

盡管如此，科學家們仍然希望能夠派遣著陸器登陸水星，進一步揭示其秘密。白皮書主要作者之一、北卡羅來納州立大學行星地質學家保羅·伯恩表示：“我們需要現在著手這項工作，希望能在21世紀30年代看見水星著陸器。”

美國太空網的報道指出，科學家們希望進行詳細的任務可行性研究來綜合考慮各種因素，并希望將水星著陸器納入NASA的“新前沿”(NewFrontiers)項目。“新前沿”項目迄今已孵化出“朱諾”號(Juno)木星探測器、“新視野”號(NewHorizons)探測器以及小行星樣本返回的“源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器”(OSIRIS-Rex)。

據悉，NASA會依據美國國家科學院每十年制訂一次的《十年調查》報告來決定其任務。下一個行星探索計劃(2023年—2032年)很快將進入討論，水星科學家希望這次可以將水星著陸器納入計劃中。

面臨諸多挑戰

但登陸水星并非易事。伯恩說：“從科學角度而言，水星和火星幾乎旗鼓相當。但火星更容易到達，且航天器也更容易在火星登陸并存活下來;而研制水星著陸器的每一步都充滿挑戰，如履薄冰。”

首先，到達水星就困難重重。豪克解釋說：“你基本上需要3枚火箭才能來到水星：一枚讓航天器離開地球;一枚讓航天器從地球到達水星;一枚讓航天器小心翼翼地降落在水星上(因為水星缺乏可以減速的大氣層)。宇宙飛船需要遵循復雜的軌跡才能到達水星，所以，整個過程需要6—7年。”

故事到此并沒有結束。由于水星地表存在大量威脅——最明顯的是水星上的極端溫度，著陸器登陸后的日子也許并不好過。

盡管如此，最近涌現出的大量新技術或許可助科學家們一臂之力，將著陸器送上水星。伯恩表示，這些新技術包括太空探索技術公司(SpaceX)的“獵鷹重型”火箭等高功率火箭，它可以幫助發射探測器。此外，使“帕克”太陽探測器飛到距離太陽僅600萬公里之處的技術，或許也能讓著陸器在水星生存下來。

伯恩總結說：“我們不知道為什么水星是現在這個樣子，理解這一點非常重要。登陸這個小小的星球可能是解答其中許多謎團的關鍵。”

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