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歐日聯手飛向水星 追尋地球誕生之謎

2018-11-04 13:53聯合報 記者莊蕙嘉/報導

亞利安五號火箭上月十九日發射升空。 (美聯社)
亞利安五號火箭上月十九日發射升空。 (美聯社)
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日本「宇宙航空研究開發機構」(JAXA)與歐洲太空總署(ESA)合作的「貝皮可倫坡」探測水星計畫啟動,「亞利安五號」火箭上月十九日在法屬圭亞那順利發射升空,漫長飛行預計費時七年才會抵達水星,開始人類第三次探測水星任務。

太陽引力+高溫 此行大考驗

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「貝皮可倫坡」探測器搭載歐洲太空總署的「水星行星軌道器」及日本宇航機構的「水星磁層軌道器」,前者負責量測與繪製水星地圖,後者負責研究水星磁場,這項「二合一任務」預計將花一年時間進行觀測。

「貝皮可倫坡」是以義大利科學家可倫坡的姓氏Colombo及綽號Bepi來命名的,他曾經致力研究水星及參與人類首次水星任務,計算如何讓太空船進入水星軌道。

探測器將飛越地球一次、金星兩次及水星六次,利用行星重力的助推,不但可以節省燃料,也希望在第六次接近水星時成功進入預定軌道,預計於二○二五年十二月抵達水星。進入軌道後,推進器會和兩座軌道器分離。

水星是太陽系八大行星中,最小也最靠近太陽的行星。探測水星的主要挑戰包括強大的太陽引力和高溫,需要很複雜的技術與精密的計算,目前只有美國成功探測水星。

為什麼人類要研究水星?歐洲太空總署科學家喬安娜.奧利維拉說:「水星是太陽系拼圖中的一片,有助於我們了解這個星系演化的過程。」

有一種假設認為,水星和地球在誕生之初幾乎是相同的行星,但卻往不同的方向演化,因此水星上可能有地球誕生之初樣貌的線索。

善用行星重力 聰明奔向水星

科學家比喻,飛向水星就像是奔跑在下坡路上,愈到底時愈難煞車。任務的目的是要成功進入軌道,因此善用行星重力作為推力相當重要。當然飛行任務也可以利用太空船引擎當作煞車,不過這種方式需要更多燃料,而以貝皮可倫坡號的設計,無法攜帶足夠的燃料。

人類首次的水星任務是一九七三年、美國太空總署(NASA)的「水手十號」,雖然費時不到五個月就接近水星,但三次飛掠都沒能成功進入軌道,最近的一次距離水星表面約七百廿公里。

二○○四年NASA發射「信使號」探測器,進行第二次水星任務,二○一一年成功進入水星軌道,二○一五年完成任務後飛撞水星表面自毀。在這次任務中,科學家發現水星表面曾經有過火山活動,繪製了水星地圖,也發現水星的行星核心是液態鐵,而且其北極地區有水冰。

這次歐日的水星聯合任務,分工合作各自觀測不同面向的水星,希望了解更多地球甚至是太陽系的起源。

太空太陽系火箭國際小學堂國際新聞

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