原标题:【水星进行时】BEPICOLOMBO号已经完成总装工作

日本宇宙航空研究开发机构与欧洲宇航局正在推进水星探测计划BepiColombo,计划2018年发射水星探测器,预计2026年到达水星开始针对水星地面、磁场等进行观测,并通过数据分析,了解水星的形成及演变过程。由于水星是距离太阳最近的行星,表面温度极高,因此如果能够对水星这种极限环境进行成功分析,将有助于对行星研究的模型进行再造。
JAXA负责水星磁场探测器的研发,ESA负责水星表面探测器的研发。在BepiColombo计划中,航天器还包括离子发动机、将MMO与MPO送到水星轨道的电力推进模块、保护MMO免受太阳直射的遮光罩。
航天器将于2018年10月由欧洲亚利安5号火箭发射,并利用天体引力通过一次次的飞临过程,逐步接近水星,预计2025年12月进入水星轨道。其后,MMO和MPO将与航天器分离,然后经1至3个月的初期试用后,再进入实际观测。
JAXA开发的MMO将搭载5种观测装置,重点完成以下任务:一是观测水星固有磁场;二是观测磁场及太阳风等周边环境;三是观测水星大气层。MMO重280千克,在水星附近椭圆轨道飞行。距离水星最近时为590千米,最远时为1160,000千米,轨道周期为9.3小时。
水星表面白天温度高达400摄氏度,因此MMO在耐热设计方面采取了一系列措施,从各个细节上尽可能降低卫星的温度,比如采用大量镜片组成向宇宙空间释放热量的结构、采用钛基高温隔热材料等。
东北大学、名古屋大学等日本国内外12所大学和研究机构,三菱重工、NEC、明星电气等参与了MMO的研发工作。日本政府和民间共为MMO的开发投资154亿日元。
水星是由岩石和金属等固体构成的类地行星。近年来,随着观测精度的提高,在太阳系外发现了一些有可能存在生命的类地行星,利用仔细研究水星获得的成果,有助于对太阳系外行星的构成进行预测。来源:科技部

嫦娥四号,为何要去月球背面

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12月8日2时23分,嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心成功发射,它的目标是月球背面。后续经历地月转移、近月制动、环月飞行之后,嫦娥四号探测器将实现人类首次月球背面软着陆,开展月球背面就位探测及巡视探测。

【水星进行时】

探索月球背面有何意义?嫦娥四号将开展哪些科学研究?我国的探月工程走过了怎样的历程?本报记者采访了相关专家。

bepicolombo号已经完成总装工作

月球背面有什么

编译:徐鹏晖

嫦娥四号是嫦娥三号的备份星。2014年,嫦娥三号任务圆满完成后,国防科工局牵头组织开展了嫦娥四号任务实施方案调整的论证工作。综合考虑国际前沿、科学价值、经济和技术可行性等因素,最终确定了月球背面软着陆和巡视探测的总体方案。

校对:艾宇熙

为何要去月球背面?由于月球绕地球公转的周期与月球自转的周期相同,所以月球总有一面背对着地球,这一面称之为月球背面。因此,人类在地球始终无法看到月球的背面,虽然此前已经发射了100多个月球探测器,其中还包括65个月球着陆器,但仅有不载人的环绕月球轨道器和载人的阿波罗号曾看到过月球背面。中国科学院月球与深空探测总体部主任邹永廖告诉记者:“从上世纪50年代开始,发射到月球的探测器和轨道器已经有100多个。但是从着陆器探测来说,月球背面一次都没有。嫦娥四号首次在月球背面着陆和就位巡视,这是创造历史的重大成就。”

编者按:ESA与JAXA合作的Bepicolombo号水星探测器日前正在进行任务的准备工作,这是人类近年来为数不多的水星计划之一,也是除美国外第一个水星计划。所以我们周三组决定持续追踪Bepicolombo号的最新进展和消息,为此我们开设了新栏目“水星进行时”,相关文章都将以“【水星进行时】”开头,欢迎大家关注。

据了解,此次嫦娥四号着巡组合体着陆区,位于月球背面的艾特肯盆地。邹永廖介绍,月球分为三大地体,即克里普岩地体、斜长高地岩地体、艾特肯盆地地体。“前两个地体都已经被巡视探测过,只有艾特肯盆地地体没有被近距离巡视探测,在科学上会有很多新发现。而且月球背面的岩石更加古老,如果能够获取更古老的岩石类型等物质成分信息,对我们了解月球的化学成分演化过程有很大帮助。”

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专家表示,艾特肯盆地是目前发现的太阳系固体天体中最大最深的盆地,直径大约2500公里,深度约12公里。其90%的面积都分布在月球背面,只有一小部分在月球正面,具有很高的科研价值。

图一:MMO和MPO的组合体

中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁说:“一般认为这个盆地有可能是当时宇宙大爆炸或者后来小天体撞击形成的,隐含着宇宙最早的一些信息。而且这个盆地的深度有12公里,有助于我们获取月球深部物质的信息。”
据介绍,嫦娥四号对月球背面地形地貌、矿物组分、巡视区浅层结构、地幔物质等进行科学探测与研究,将为月球资源的开发利用提供极具价值的第一手资料。

图源:ESA

更让科学家们感兴趣的是,月球背面独特的电磁场环境和地质特征,非常适合开展低频射电探测等空间天文学研究和月球物质成分探测等科学研究。“由于屏蔽作用,在地面上无法开展低频射电的观测。而月球背面的磁环境非常干净,到月球背面开展低频射电天文观测,这一目标应该说是天文学家梦寐以求的,可以填补射电天文领域在低频观测段的空白。”邹永廖说。

由ESA和JAXA联合进行的Bepicolombo计划日前已经完成了发射前的航天器总装工作,由欧洲方面负责的轨道器和运载模块也已经做好了加注燃料的准备。

嫦娥四号任务是什么

航天器已于8月31日前的一周完成了工作资质复检,之后就正式进入了发射准备期。根据目前的安排,任务所用火箭为阿丽亚娜5,发射时间为库鲁当地时间10月18日22:45(即中欧夏令时10月19日3:45,格林尼治时间10月19日1:45,北京时间10月19日9:45)。发射窗口将一直持续到11月29日。

2016年1月,嫦娥四号任务经国务院批准正式实施,包括中继星和探测器两次任务。为了实现着陆在月球背面的探测器与地球的测控通信和数据传输,我国于2018年5月21日在西昌卫星发射中心发射了“鹊桥”中继星,搭建起地月信息联通的“天桥”。目前,“鹊桥”中继星进入环地月拉格朗日L2点使命轨道,状态正常。

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