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六年半漫長航行–信使號(MESSENGER)探測船進入水星環繞軌道

圖片引用自NASA信使號任務網頁 http://www.nasa.gov/mission_pages/messenger/multimedia/orbit_concept.html

美國太空總署(NASA)宣布 將於2011年3月29日將信使號MESSENGER第一次環繞水星軌道的照片公布,這艘命名為MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging(實在有夠長,翻譯起來為水星表面太空環境地質化學漫遊者,取其中大寫部分構成MESSENGER,我還以為是Yahoo出品的哩!)的太空船是第一艘環繞水星軌道的探測船,已於3月17日成功進入水星軌道繞行,隨後將每12小時繞行水星一次並進行各項探測,進入軌道後最初幾天將以測試太空探測船各項儀器在如此嚴苛酷熱的環境下運作的狀態為主,不過目前看來比預期要好很多,原先預計進入軌道後第一批照片將於4月4日公布,目前已決定於3月29日公布。


信使號(MESSENGER)太空船是一個計畫非常長久的太空觀測計畫,接續了水手號系列(十個架次的太空探測,其中七次成功三次失敗,用以觀測類地行星)探測計畫,信使號的基本事件如下:

  • 2004年08月03日發射
  • 2005年08月02日在2,348km高空飛掠(flyby)地球
  • 2006年10月24日在2,987km高空飛掠金星
  • 2007年06月05日在338km高空再次飛掠金星
  • 2008年01月14日在200km高空飛掠水星表面,並向地球發回了第一批水星照片。
  • 2008年10月06日在200km高空再次飛掠水星
  • 2009年09月29日在228km高空第三次飛掠水星
  • 2011年03月18日12時45分(UTC時間)進入水星軌道(orbit),成為首艘圍繞水星運行的太空探測船。

為什麼會選擇水星作為探測的目標?水星因為大氣即為稀薄、太靠近太陽,這樣的環境並不利於生命,但為何還要去探測它,我們知道類地行星包含水星、金星、地球和火星,以往雖然有水手十號探測船飛越水星,但並不是軌道太空船,所以沒有長期觀測的資料,作為類地行星的一員,我們對水星的了解最少,但是,水星是類地行星中體積最小、密度最大的一個,也擁有最古老的地表(因為很少有風化和侵蝕作用)和最大的日夜溫差變化,這個行星對於太陽系類地行星演化的了解相當重要,這次MESSENGER計畫的主要任務包含:

  1. 水星為何有如此大的密度?由水星的密度顯示,富含金屬的核心(相當於地核)至少占有整個星球質量的60%,這個比例幾乎是地球的兩倍!MESSENGER將收集水星組成和礦物學資料以便由現代理論了解水星密度為何這麼大。
  2. 水星的地質歷史為何?在過去的探測中僅約有45%的水星表面被拍攝(水手十號曾經飛越水星觀測),MESSENGER將以更好的觀測儀器和更高解析度(其照相機解析度為18公尺,水手十號為1600公尺)探索水星的地質歷史,並觀察水手十號從未觀測過的其他水星表面
  3. 水星磁場有何特性?水星和地球一樣都有一個遍布全星體的內部磁場,但金星和火星則沒有,透過對水星磁場特性的理解,MESSENGER將試圖解答為何內行星有磁場的差異。
  4. 水星的核心(core)結構為何?透過重力和雷射高度計的雙重觀測資料,MESSENGER將測量水星核心的大小及外核是否為熔融狀的液態(地球的外地和也是液態)
  5. 水星極區不尋常的物質是甚麼?在水星的極區,部分隕石坑內長期被遮蔽的地方有些對雷達波呈現高反射率的物質存在,在這麼接近太陽的星球上,這些物質可能是冰嗎?MESSENGER將回答此一問題。
  6. 水星主要的揮發氣體有哪些?MESSENGER將觀測水星非常稀薄的外氣層(exosphere)的主要成分,以探討水星外氣層形成的過程

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參考資料:

  1. http://messenger.jhuapl.edu/why_mercury/index.html
  2. 維基百科:水手號計畫條目

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