两年当它离开地球后,贝皮科伦坡探测器已完成首次飞越。 这次演习的目的是为航天器的旅程提供助力——但对于了解一点科学知识来说,这也是一个不容错过的好机会。
当它沿着弯曲的轨道绕地球旋转时,BepiColombo 对其仪器进行了锻炼,测试了它们的功能,以了解航天器将在水星轨道上做什么,并收集一些关于金星的数据——最近在新闻中发现了大气中的磷化氢气体。
欧洲航天局(ESA)和日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)联合探测器拍摄了大量图像,欧空局将这些图像编译成飞越视频。
“从距离金星最近 10,720 公里(6,661 英里)处最近 10,720 公里(6,661 英里)处的水星转移模块上的监控摄像机 2 从之前 40 分钟到之后 15 分钟拍摄了这一系列 64 张图像,”ESA 在博客文章中写道。 “这些图像每 52 秒拍摄一次。”
这些图像必须经过轻微处理——金星非常明亮,即使曝光时间最短,图像也相当饱和。 但是,当贝皮科伦坡以弯曲的轨迹绕地球运行时,标志着白天和黑夜边界的界线的形状也发生了变化。
(欧空局/BepiColombo/MTM)
重力辅助机动是围绕太阳系移动航天器的一种非常常见的工具。 它们也是非常仔细规划的工作,提前精心绘制路线,并向前预测航天器到达行星和卫星时的位置,以便充分利用航行航天器的遭遇将会有。
基本上,重力辅助利用行星的重力来帮助航天器进行旅程,改变其轨迹和速度——要么让它弹弓向前,要么帮助它减速。 贝皮科伦坡的旅程涉及九次重力助攻。4月10日第一次涉及地球, 今年早些时候。
第二次是金星,发生在 10 月 15 日,利用金星的引力在不消耗燃料的情况下减慢航天器的速度。 第三次也将是金星,时间为 2021 年 8 月; 剩下的六次重力辅助飞越将是水星本身,进一步减慢贝皮科伦坡的速度,以便它最终能在 2025 年 12 月到达稳定轨道。
两次金星飞越都将用于测试 BepiColombo 仪器并收集金星数据。 在第一次飞越中,德国航空航天中心 (DLR) 和德国明斯特大学的科学家启动了水星辐射计和热红外光谱仪 (MERTIS) 仪器,在 BepiColombo 接近该行星时拍摄了近 100,000 张图像。
“在飞越地球期间,我们研究了,首次在真实实验条件下表征飞行中的 MERTIS。 我们取得了很好的成绩,”MERTIS 项目经理 Gisbert Peter 说道DLR 光学传感器系统研究所的研究员。
“现在我们首次将 MERTIS 指向一颗行星。这将使我们能够与 BepiColombo 发射之前进行的测量进行比较,以优化操作和数据处理,并为未来实验的设计获得经验。”
金星和水星彼此截然不同——水星是一颗由致密岩石和金属组成的裸球,而金星则笼罩在一层厚厚的有毒大气中,使行星的表面温度保持在灼热的水平。 MERTIS 的设计目的是收集有关水星岩石成分的数据,但其红外功能也可以穿透金星云层到一定深度。
MERTIS 将无法检测到令全世界如此感兴趣的磷化氢。 但关于磷化氢的一种理论认为它是由火山活动产生的。 最近的证据表明,金星上可能正在进行火山活动; 这是 MERTIS 可以调查的事情。
“例如,可以通过它们排放的二氧化硫来检测这些[火山]。”行星科学家约恩·赫尔伯特说来自 DLR 行星研究所。
“大约十年前,在 20 世纪 60 年代和 1970 年代进行首次测量后,欧空局的金星快车任务记录到二氧化硫浓度大幅减少了一半以上。金星确实有活火山的‘气味’!MERTIS 现在可以为我们提供有了新的信息。”
我们暂时还无法获得该信息。 新收集的数据必须进入处理和分析管道。 但这是如此令人兴奋,因为正处于太阳系科学新时代的风口浪尖。 而且,虽然这不是 BepiColombo 的主要任务,但拥有一套不同的、更新的工具来探究金星的奥秘确实令人兴奋。
“我们已经期待一些非常有趣的发现,2021 年我们将更加接近金星,届时还会有更多发现,”行星科学家哈拉尔·希辛格说明斯特大学的。