天文史上的今天 | 飞向水星：“信使号”升空|163

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2004年8月3日，人类历史上第二颗水星探测器，第一颗水星轨道器“信使号”探测器发射升空。

示意图：飞抵水星的“信使号”，注意它的隔热罩

来源：NASA

2004年8月3日，在经过24小时的推迟之后，美国宇航局历史上第二艘飞向水星的探测器“信使号”（MESSENGER）发射升空。升空之后，这艘耗资4.5亿美元的小飞船就将开始“绕圈再绕圈”的漫漫旅途，它将在茫茫太空飞行6年7个月零16天，才能最终进入水星的轨道，总行程超过79亿公里，如果拉直，这个距离完全可以从地球一直飞到冥王星。

卡纳维拉尔角航天发射场，美国东部时间8月3日2:15:56，北京时间当天14:15:56，一枚波音公司的“德尔塔-2”型火箭搭载着“信使号”腾空而起，火光照亮夜空。

2004年8月3日，信使号发射升空

来源：NASA

“信使号”的命名延续了美国人的探测器命名风格，那就是“极尽凑数之能事”，“信使号”的英文名是“MESSENGER”，它是“MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging”的生硬缩写，直接翻译过来是“水星地表，空间环境，地球化学与测量”，这些单词中被任意找几个字母，硬是凑出来一个“信使”。不过，这个名字的确适合为一艘水星飞船命名，水星（Mercury，“墨丘利”）本身在希腊神话中就是一位信使。

“信使号”是人类历史上发射的第二艘水星飞船，在此之前只有在1974年~1975年之间，美国的“水手10号”飞船曾经先后三次飞掠水星。我们对于这颗距离太阳最近的岩石行星的很大一部分知识都是来自那颗探测器传回的资料。但与此同时，“信使号”却是第一颗水星轨道器。

上世纪70年代，水手10号是第一颗抵达水星的探测器，但是它没能进入水星轨道

来源：NASA

水星太靠近太阳，飞船要抵达那里有很大的难度，太阳的引力场非常强烈，而水星距离太阳非常近，本身质量又很小。飞船在朝向太阳飞行时会被加速，而要想进入水星轨道，飞船就必须将自己的速度降到很低，以便水星微弱的引力能够捕获。这就需要精巧的轨道设计，并携带足够多的燃料。

30年前，由于技术限制，“水手10号”就未能进入水星轨道，而是选择了一条围绕太阳的日心轨道，利用短暂掠过水星的三次机会开展了探测。而这一次，“信使号”的项目科学家们为它设计了复杂精致的轨道，并携带了大量燃料，事实上，这艘飞船重量的55%全都是燃料。

来看一下信使号从地球出发飞向水星的复杂轨道，中间经过了6次行星引力借力变轨机动，地球一次，金星两次，水星3次

来源：NASA

动图，看的更加清楚：红色是信使号，深蓝色是地球，浅蓝色是金星，草绿色是水星。数一数，信使号从地球出发到水星，实际上围绕太阳转了多少圈？

来源：NASA

从地球出发后，“信使号”需要借助一条复杂的轨道飞向水星并最终实现入轨。在升空整整一年后，“信使号”再次返回地球附近，利用地球引力进行轨道机动。

随后在2006年和2007年，“信使号”两度从金星附近飞过，到2008年1月14日，“信使号”首次飞抵水星，但此时它的速度依旧太快，无法被水星引力捕获，因此这次只是近距离进行了对水星的飞掠探测，随后在2008年10月和2009年9月，“信使号”又两次飞掠水星，最终在2011年3月18日成功进入水星轨道，从而成为人类历史上首个成功进入水星轨道的探测器。

2005年8月2日，升空一年之后，信使号返回故乡，并拍摄了地球的这张照片

来源：NASA

信使号飞过金星附近时拍摄的金星图像

来源：NASA

2009年，飞掠水星时拍摄的水星地表图像

来源：NASA

2011年进入水星轨道之后，信使号一直工作到2015年4月30日，随着燃料即将耗尽，地面控制人员最终决定以受控坠落的方式为这一任务画上了句号。

在长达4年的探测工作期间，信使号探测器拍摄并回传了超过25万张图像，并使用其搭载的7台科学载荷采集了海量数据，足够科学家们再忙上几年的时间。

另外值得一提的是，“信使号”水星飞船在技术上留下了重要遗产。由于水星距离太阳很近，信使号的成功对于未来类似的严酷环境下的探测器技术将有很大帮助。

编者按：

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