欧洲水星探测器

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欧洲水星探测器

欧日将联手探索水星 欧洲水星探测器各部分 　　新浪航天 据英国广播公司1月21日报道，欧洲航天局近日与欧洲宇航防务集团(EADS)下属企业阿斯特里姆公司签订合同，授权后者建造“BepiColombo”号水星探测飞船主体结构。这将是迄今为止欧洲最复杂的科学任务，最雄心勃勃的太空探测工程。 　　欧洲最复杂的科学任务 　　“BepiColombo”号水星探测器定于2013年发射，飞行70亿公里后将于2019年进入绕水星轨道。欧洲航天局与阿斯特里姆空间技术公司的合同金额高达3.5亿欧元(2.6亿英镑)，探测飞船主体结构将在德国、意大利、法国和英国生产。欧洲航天局称，“BepiColombo”号将是迄今为止欧洲最复杂的科学任务之一。 　　欧洲航天局“BepiColombo”号探测任务科学家约翰尼斯-本霍夫博士解释说：“行星科学亟待解答的一个重要问题就是了解我们太阳系的演化。除此之外，水星还是人类必须登陆的行星候选，它是一颗在很多方面的表现都很极端的行星。温度差异巨大，密度是所有行星中最高的，而且辐射环境条件极其恶劣。” 　　就在欧洲航天局与阿斯特里姆空间技术公司签约的同一周，美宇航局的“信使”号探测器飞越水星，对水星进行近距离拍照，这是人类探测器时隔30多年后再次飞越水星。欧洲航天局的研究人员希望，“BepiColombo”号探测器能紧随美国人之后，揭开有关这颗奇怪星球形成的众多未解之谜。 　　将对水星展开全面研究 　　“BepiColombo”号任务是欧洲航天局和日本宇宙开发机构合作的一个项目。欧洲将负责生产“水星星际轨道器”(MPO)，水星星际轨道器将配备11台先进科学设备，在极轨道上飞行，对水星进行至少一年的研究，为水星表面拍照，绘制高度图，收集有关水星构成物质和大气的数据。日本则负责生产“水星磁层轨道器”(MMO)，将利用轨道器上的五台设备探测水星磁场。同地球一样，水星也有一个磁场，这一点与金星和火星不同。这么小的一颗星球怎么能产生磁场，这个谜团多年来一直困扰着行星科学家。 　　正如“信使”号是在“水手10”号探测器基础上的一次重大技术进步一样，“BepiColombo”号将引进更多创新技术，进一步提高任务质量。“水手10”号探测器曾在20世纪70年代飞越水星。本霍夫博士在接受英国广播公司采访时表示：“‘信使’号为我们铺平了道路。不幸的是，‘信使’号只会对水星四分之一的地区展开细致研究，而BepiColombo将对水星展开全面研究，因为我们会更接近它的轨道。”飞碟探索　　飞船将完成五大任务 　　“BepiColombo”号任务还包括： 　　使用其携带的高科技设备完成对水星最全面、清晰度最高的覆盖； 　　拍摄首批热成像照片，确定水星表面成分，生成整体温度图； 　　提供水星表面特征的第一幅整体三维图； 　　对水星引力环境进行有史以来最全面的数字测量，其结果将有助于验证爱因斯坦的多条理论(如经典的牛顿力学理论无法充分描述水星轨道在太阳引力下的运行方式)； 　　首次进行双点研究，两个轨道器同时在两个地区对水星环境展开研究。 　　面临重大技术挑战 　　由于“BepiColombo”号探测器距离水星轨道更近，与太阳更亲近，工程师将面临一系列重大技术挑战。其中，最大的技术挑战是高温环境。“BepiColombo”号探测器将受到太阳的直接炙烤，每平米会承受1.4万瓦热量的侵袭，大约是在地球轨道飞行的太空飞船受到的热量辐射的十倍。在这种条件下，“BepiColombo”号探测器的部分表面将升至350摄氏度左右，因此，需要多层绝缘系统和高效率散热器，以便让科学仪器和电子设备能在正常温度下工作。 　　但是，“BepiColombo”号探测器上的一些零件仍无处可藏。阿斯特里姆空间技术公司“BepiColombo”号项目主管雷纳-贝斯特博士解释：“比如，太阳能电池板的温度必须保持在250摄氏度以下，因为这是太阳能电池板及其电子设备所能承受的最大热量限度。所以，我们必须引入创新手段，让太阳能电池板由60%的镜片和40%的电池组成。镜片用于反射热量。我们还将倾斜太阳能电池板，这样，太阳光就不能对它进行垂直照射。” 　　不过，欧洲航天局承认，依旧在测试用于太空飞行的一些材料技术，这项工作将在今后几年继续进行，技术人员将采用压力室，模拟太阳的炽热热量。BepiColombo 是以20世纪意大利帕多瓦大学著名研究人员朱塞佩-科伦坡(Giuseppe Colombo)的名字命名的，此人曾完成很多有关水星的先驱性研究。 　　项目总投资近十亿欧元 　　尽管这项合作协议价值3.5亿欧元，但这一项目的全部成本更高。如果算上运行发射成本以及设备费用(这部分由欧洲航天局各成员国和日本承担)，BepiColombo项目总耗资高达9.65亿欧元左右。按计划，两个轨道器以及两个太阳能-电子与化学推进系统将由俄罗斯“联盟-FG”号(Soyuz-Fregat)运载火箭发射，发射地点设在法属圭亚那的库鲁航天发射中心。 　　签约仪式在阿斯特里姆空间技术公司弗里德里希分公司举行，公司所在的巴登-符腾堡州州长奥廷格出席了签约仪式。在生产“BepiColombo”号探测器上，阿斯特里姆德国分公司的核心合作伙伴是意大利泰雷兹-阿莱尼亚宇航公司和阿斯特里姆英国分公司。这一协议总额的四分之一将流入英国公司腰包。英国将负责生产整个飞船的结构，包括运载火箭适配器。 　　阿斯特里姆英国分公司项目主管杰里-波尔特博士说：“整个飞船结构构成了组装生产的整个脊梁。它包括各种仪器，还有燃料箱，能让整套仪器和设备在发射的极端恶劣情况下完好无损。在后面的任务中，它将确保不同飞船的元素之间保持相对点位。我们认为这是此次任务最关键的部分之一。”英国将从事复杂的任务分析，还将对飞船的两套推进系统进行分析。在为期六年的漫长飞行中，“BepiColombo”号探测器将多次飞越地球、月球和金星。英国奎奈蒂克(QinetiQ)公司会承担起开发太阳能-电子发动机的重任。