“信使”號(hào)水星探測(cè)器（英文名：信使號(hào)，全稱：MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging）是由美國(guó)航空航天局、卡內(nèi)基學(xué)院以及約翰·霍普金斯大學(xué)共同研制開發(fā)的探測(cè)器，并于2004年8月3日下午2點(diǎn)16分在美國(guó)佛羅里達(dá)卡納維拉爾角空軍基地順利升空。總共耗資4.27億美元。
“信使”號(hào)水星探測(cè)器是由姿態(tài)控制和推進(jìn)、通訊系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)和軟件等組成，配備了太陽(yáng)能電池板、水星雙重成像系統(tǒng)等科學(xué)儀器，在飛掠地球和金星期間，測(cè)量了地球磁場(chǎng)和記錄了金星高層大氣的紫外線和X射線光譜。
2005年8月，“信使號(hào)”水星探測(cè)器在高空飛掠地球，并于次年在高空飛掠金星。2008年1月14日，“信使”號(hào)第一次飛掠水星，完成了一系列事先設(shè)定的任務(wù)，同年7月3日，美國(guó)航空航天局公布了1月“信使”號(hào)水星探測(cè)器飛掠水星時(shí)所得觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。2011年3月，進(jìn)入水星軌道，成為首顆圍繞水星運(yùn)行的探測(cè)器。2015年5月1日，探測(cè)器燃料耗盡，最終在水星撞毀。
“信使”號(hào)水星探測(cè)器是人造探測(cè)器首次進(jìn)入水星軌道進(jìn)行近距離的探測(cè)，并成功對(duì)水星進(jìn)行了近距離、全方位的觀測(cè)，記錄下一些前所未見的水星地形。對(duì)水星地表進(jìn)行詳細(xì)測(cè)繪學(xué)，同時(shí)研究水星的構(gòu)成、磁環(huán)境、稀薄的大氣層以及其他特征。
發(fā)射背景
在信使號(hào)之前，已經(jīng)有過(guò)探測(cè)器對(duì)水星進(jìn)行探測(cè)了。1973年，美國(guó)航空航天局發(fā)射了"水手10號(hào)探測(cè)器"，用于多次飛越金星和水星。水手10提供了水星的第一個(gè)詳細(xì)數(shù)據(jù)，繪制了40-45%的表面圖。此后的30年里人類沒有對(duì)這顆行星進(jìn)行近距離觀測(cè)的任務(wù)。
歷史沿革
2004年8月3日下午2點(diǎn)16分，由美國(guó)宇航局、卡內(nèi)基學(xué)院以及約翰·霍普金斯大學(xué)共同研制開發(fā)的“信使號(hào)”水星探測(cè)器在美國(guó)佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地順利升空，展開為期6年半、長(zhǎng)達(dá)79億公里的旅程。2005年8月，“信使號(hào)”水星探測(cè)器在高空飛掠地球，并于次年在高空飛掠金星。2006年10月24日8時(shí)34分，信使號(hào)在金星海拔2992公里（1859英里）處飛越金星。探測(cè)器利用行星引力的拖曳方式，大大改變了其軌道，縮小了繞太陽(yáng)軌道的半徑，使其更接近水星。 在飛越期間，信使號(hào)從金星后面經(jīng)過(guò)，進(jìn)入了高級(jí)會(huì)合期，這一時(shí)期地球正好位于太陽(yáng)系的對(duì)面，太陽(yáng)抑制了信使號(hào)的無(wú)線電聯(lián)系。因此，在飛行過(guò)程中沒有進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)。與信使號(hào)的通信在11月下旬重新建立，并在12月12日進(jìn)行了深空飛行，以糾正在第二次飛行中遇到金星的軌跡。2007年6月，“信使號(hào)”水星探測(cè)器在高空再次飛掠金星。
2008年1月14日，“信使”號(hào)第一次飛掠水星，完成了一系列任務(wù)，包括對(duì)水星表面進(jìn)行測(cè)繪學(xué)、測(cè)量水星稀薄的大氣層、對(duì)水星周圍的離子進(jìn)行取樣等。7月3日美國(guó)航空航天局公布了1月“信使”號(hào)水星探測(cè)器飛掠水星時(shí)所得觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，揭開了天文學(xué)界多個(gè)長(zhǎng)期探索的謎題。2009年9月29日17點(diǎn)55分,信使號(hào)在水星表面228公里（141英里）上空掠過(guò)，這是水星第三次也是最后一次飛越。這次飛越水星使得獲得了關(guān)鍵的重力輔助，進(jìn)一步降低了速度，這將使它在2011年進(jìn)入水星軌道。在接近最后一次飛行期間，航天器進(jìn)入安全模式。雖然這對(duì)以后插入水星軌道沒有影響，但它導(dǎo)致在飛越期間的科學(xué)數(shù)據(jù)和圖像丟失。2011年3月，“信使”號(hào)進(jìn)入水星軌道，先后繞水星飛行4100多圈，獲得許多重要發(fā)現(xiàn)，其中包括在2012年證實(shí)多年的猜測(cè)，即水星北極地區(qū)貯存著數(shù)十億噸水冰。2015年5月1日3時(shí)26分，美國(guó)航空航天局“信使”號(hào)探測(cè)器耗盡所有燃料最終以撞擊水星的方式，為11年的太空旅程畫上了句號(hào)。
相關(guān)參數(shù)
參考資料：
總體設(shè)計(jì)
電力
“信使”號(hào)水星探測(cè)器的電力主要由太陽(yáng)能電池板提供。“信使”還攜帶著一塊，可以把太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存起來(lái)，供其他系統(tǒng)使用。
姿態(tài)控制和推進(jìn)
信使號(hào)的雙模塊推進(jìn)系統(tǒng)包括一個(gè)大推力的660N（150磅）的雙組元主推進(jìn)器和16個(gè)聯(lián)氨推進(jìn)劑推進(jìn)器用于較小的軌跡調(diào)整和姿態(tài)控制。主推進(jìn)器需要聯(lián)氨和氧化劑四氧化二氮的組合。燃料和氧化劑儲(chǔ)存在定制設(shè)計(jì)的輕型鈦罐中，集成在航天器的復(fù)合材料框架中。氦氣推動(dòng)燃料和氧化劑通過(guò)系統(tǒng)到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)。
在發(fā)射時(shí)，信使號(hào)攜帶了600公斤（1323磅）的推進(jìn)劑，在進(jìn)入水星軌道開始的機(jī)動(dòng)過(guò)程中使用了將近30%的推進(jìn)劑。小型聯(lián)氨推進(jìn)器也扮演了重要角色：四個(gè)22N（5磅）推進(jìn)器用于小航向修正，并在大型發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)幫助穩(wěn)定信使號(hào)。12個(gè)4.4N（1磅）的推進(jìn)器也用于小航向修正，并作為反作用輪的備用，在正常巡航和軌道運(yùn)行期間保持航天器的方向。
通訊系統(tǒng)
該探測(cè)器包括兩個(gè)用于與深空網(wǎng)絡(luò)通信的小型深空轉(zhuǎn)發(fā)器和三種天線：主波束可以在一個(gè)平面上電子控制的高增益相控陣、中等增益“扇形波束”天線和低增益相控陣天線。增益角具有寬闊的圖案。高增益天線僅在 8.4 GHz 下用作發(fā)射，中增益和低增益天線在 8.4 GHz 下發(fā)射并在 7.2 GHz 下接收，所有三個(gè)天線均以右旋圓極化 (RHCP) 輻射運(yùn)行。這些天線中的每一個(gè)安裝在探測(cè)器面向太陽(yáng)的正面，每個(gè)天線中的每一個(gè)安裝在探測(cè)器背向太陽(yáng)的背面。
計(jì)算機(jī)和軟件
航天器的機(jī)載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含在集成電子模塊（IEM）中，該模塊將核心航空電子設(shè)備組合到一個(gè)盒子中。該計(jì)算機(jī)配備了兩個(gè)抗輻射IBM RAD6000、一個(gè)25MHz主處理器和一個(gè)10MHz故障保護(hù)處理器。為了冗余，航天器攜帶了一對(duì)相同的IEM。對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，航天器攜帶兩個(gè)固態(tài)記錄器，每個(gè)能夠存儲(chǔ)高達(dá)1GB的數(shù)據(jù)。IBM RAD6000主處理器收集、壓縮并存儲(chǔ)來(lái)自Facebook Messenger儀器的數(shù)據(jù)，以便稍后在地球上回放。
攜帶科學(xué)儀器
遮陽(yáng)傘
用來(lái)保護(hù)飛船免受太陽(yáng)直射，使飛船的電子設(shè)備和儀器即使在水星這樣的熱環(huán)境里也能正常運(yùn)行。
太陽(yáng)能電池板
為飛船提供動(dòng)力。“信使”還攜帶著一塊蓄電池，可以把太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存起來(lái)，供其他系統(tǒng)使用。
水星雙重成像系統(tǒng)
質(zhì)量： 8.0 公斤（17.6 磅）
功率： 7.6 瓦
開發(fā)：約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室
這是一部帶有廣角鏡頭和窄角鏡頭的攝像機(jī)，可以單色、彩色和立體成像。
伽瑪射線和中子譜儀
質(zhì)量： 9.2 千克（20.3 磅）
功率： 16.5 瓦
用于繪制水星表面的元素構(gòu)成圖。
X射線分光計(jì)
質(zhì)量： 3.4 公斤（7.5 磅）
功率： 6.9 瓦
開發(fā)：約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室
用于繪制水星外殼物質(zhì)的元素構(gòu)成情況。
磁力計(jì)
質(zhì)量（包括吊臂）： 4.4 公斤（9.7 磅）
功率： 4.2 瓦
繪制水星磁場(chǎng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力，尋找磁化的地殼巖石區(qū)。
水星激光高度計(jì)
質(zhì)量： 7.4 公斤（16.3 磅）
功率： 16.4 瓦
開發(fā)：美國(guó)航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心
MLA 使用紅外激光發(fā)射器和接收器測(cè)量水星的地貌和其他表面特征。
水星大氣與表面合成分光計(jì)
質(zhì)量： 3.1 公斤（6.8 磅）
功率： 6.7 瓦
開發(fā)：科羅拉多大學(xué)博爾德分校大氣與空間物理實(shí)驗(yàn)室
測(cè)算水星大氣的情況，尋找水星表面物質(zhì)里的礦物成分。
高能粒子和等離子分光計(jì)
質(zhì)量： 3.1 公斤（6.8 磅）
功率： 7.8 瓦
開發(fā)：約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室和密歇根大學(xué)
用于測(cè)算水星磁氣圈內(nèi)部和周圍的帶電粒子的構(gòu)成與特性。
設(shè)計(jì)特點(diǎn)
由于水星上空的稀薄大氣——被稱為大氣層——不能阻擋熱量，水星表面將它所接受的幾乎所有熱量發(fā)散回太空。工程師們不僅需要為航天器設(shè)計(jì)一個(gè)抵擋太陽(yáng)強(qiáng)烈輻射的防護(hù)罩，而且還需要設(shè)計(jì)能夠經(jīng)受因?yàn)橛^察在酷熱和寒冷之間循環(huán)的水星表面而產(chǎn)生的壓力的儀器。
“信使”號(hào)探測(cè)器的研發(fā)存在兩大難點(diǎn)，即溫度控制和精確測(cè)控。水星表面白天溫度大概相當(dāng)于在地面上11個(gè)太陽(yáng)照射的溫度，表面的溫度平均起來(lái)是450度，由于沒有空氣，沒有傳熱介質(zhì)，晚上會(huì)特別冷，大概為負(fù)150度左右。水星的日夜溫差甚至達(dá)到600度，這是一個(gè)非常嚴(yán)酷的環(huán)境，所以需要采取各種各樣的熱控的辦法，不致于損壞整個(gè)的探測(cè)器；整個(gè)行程接近80億公里，對(duì)于這么漫長(zhǎng)的時(shí)空距離，做好衛(wèi)星的精確測(cè)控是另一個(gè)必須解決的難題。
負(fù)擔(dān)使命
水星密度為何如此大？
水星的體積與月球相似，而其密度則比月球大得多，僅比地球略低，在太陽(yáng)系內(nèi)部的類地行星中位居第二。科學(xué)家們?cè)鶕?jù)其密度推測(cè)，水星中有65%是富含鐵等金屬的內(nèi)核，這一比例約相當(dāng)于地球的2倍。“信使”號(hào)攜帶的多種分光計(jì)能夠測(cè)量水星表面的元素構(gòu)成，有關(guān)結(jié)果有望用于驗(yàn)證有關(guān)水星密度的各種理論。
水星的地質(zhì)史
美國(guó)“水手10”號(hào)曾對(duì)水星45%的表面區(qū)域進(jìn)行了拍照，但“水手10”號(hào)所拍照片并未提供有關(guān)水星表面形成機(jī)制的足夠細(xì)節(jié)。“信使”號(hào)上的儀器可拍攝水星整個(gè)表面，并分析其表面巖石的礦物和元素構(gòu)成，科學(xué)家們希望能在此基礎(chǔ)上確定塑造了水星表面的各種地質(zhì)過(guò)程發(fā)生的順序。
水星的內(nèi)核結(jié)構(gòu)
“水手10”號(hào)曾意外地發(fā)現(xiàn)，水星擁有分布于整個(gè)星球的磁場(chǎng)。在其他類地行星中，只有地球具備相同特征。地球磁場(chǎng)據(jù)認(rèn)為由散逸層地核中液態(tài)巖漿的運(yùn)動(dòng)所形成，體積比地球小得多的水星，照理說(shuō)其內(nèi)核早就應(yīng)該冷卻并完全固化。“信使”號(hào)對(duì)水星內(nèi)核結(jié)構(gòu)的研究，將有助于更好解釋地球這樣的類地行星如何產(chǎn)生磁場(chǎng)。
水星磁場(chǎng)的特性
地球磁場(chǎng)會(huì)對(duì)太陽(yáng)風(fēng)和太陽(yáng)耀斑等太陽(yáng)活動(dòng)做出反應(yīng)，經(jīng)常產(chǎn)生高度動(dòng)態(tài)的變化。“水手10”號(hào)曾發(fā)現(xiàn)水星磁場(chǎng)也會(huì)有類似動(dòng)態(tài)變化，但未能很好揭示出水星磁場(chǎng)的特性。“信使”號(hào)將利用磁強(qiáng)計(jì)等對(duì)水星磁場(chǎng)展開長(zhǎng)時(shí)間的詳細(xì)觀測(cè)，進(jìn)而確定水星磁場(chǎng)強(qiáng)度及其變化規(guī)律。
水星兩極存在什么？
水星表面溫度最高可達(dá)450℃，但其兩極巨大的環(huán)形山內(nèi)側(cè)卻永遠(yuǎn)照不到陽(yáng)光，那里的恒定溫度低于零下212℃。1991年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，水星兩極環(huán)形山內(nèi)側(cè)具有很強(qiáng)反射能力，最為普遍的一種看法認(rèn)為，這些區(qū)域存在著冰。“信使”號(hào)的一個(gè)任務(wù)是檢驗(yàn)水星上到底有沒有冰。
水星大氣層的構(gòu)成
水星擁有極為稀薄的大氣層，水星大氣層中已知存在氫、氦、氧和鈣等6種元素。“信使”號(hào)將借助多種分光計(jì)研究水星大氣層的構(gòu)成，并確定其中的各種分子究竟通過(guò)什么方式而產(chǎn)生。
探索成果
水星密度
人類對(duì)水星密度為何如此之大的問(wèn)題，有了初步的觀察。水星的體積與月球相似，而其密度則比月球大得多，僅比地球略低，在太陽(yáng)系內(nèi)部的類地行星中位居第二。如果沒有行星自身引力對(duì)內(nèi)部的壓縮作用，水星的密度將比地球更大。科學(xué)家們?cè)鶕?jù)其密度推測(cè)，水星中有65％是富含鐵等金屬的內(nèi)核，這一比例約相當(dāng)于地球的2倍。但這次觀測(cè)卻發(fā)現(xiàn)，水星表面礦物中鐵的分布相對(duì)較稀少，而且其地殼和地幔中很可能也是這種情形。這一點(diǎn)可能與太陽(yáng)系內(nèi)的其他行星不同，造成這一現(xiàn)象的原因還有待“信使”號(hào)的進(jìn)一步探索。
水星內(nèi)核結(jié)構(gòu)
發(fā)現(xiàn)了水星內(nèi)核結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。“水手”10號(hào)曾意外地發(fā)現(xiàn)，水星擁有分布于整個(gè)星球的磁場(chǎng)。在其他類地行星中，只有地球具備相同特征。一般認(rèn)為地球磁場(chǎng)是由散逸層地核中液態(tài)巖漿的運(yùn)動(dòng)形成的，體積比地球小得多的水星，照理說(shuō)其內(nèi)核早就應(yīng)該冷卻并完全固化了。那么，現(xiàn)今水星的磁場(chǎng)是該行星早期原始磁場(chǎng)的殘余物，還是說(shuō)水星內(nèi)核并非完全是固體從而導(dǎo)致了磁場(chǎng)的形成?“信使”號(hào)此次飛掠水星時(shí)發(fā)現(xiàn)證實(shí)了水星磁場(chǎng)是源自水星外核位置，核的冷卻收縮過(guò)程為磁場(chǎng)提供了動(dòng)力，而磁場(chǎng)又是水星內(nèi)部、表面、外層大氣和磁氣圈之間相互復(fù)雜作用的驅(qū)動(dòng)因素。
水星地質(zhì)史
美國(guó)“水手”10號(hào)飛船拍攝的照片顯示水星表面古老，水星的大部分表面是平坦的平原，但布滿了坑。科學(xué)家對(duì)這些平原形成的原因不清楚，各持己見：一些科學(xué)家認(rèn)為是由于太空巖石撞擊這顆行星后形成的，另外一些科學(xué)家認(rèn)為是由于水星本身火山爆發(fā)造成的。根據(jù)“信使”號(hào)測(cè)量到的水星表面反射率、顏色變化等數(shù)據(jù)以及高分辨率圖像，科學(xué)家在水星一處盆地周圍發(fā)現(xiàn)水星火山噴射出火山熔巖流的痕跡，表明水星的形成與眾不同，而火山活動(dòng)在塑造這顆行星的過(guò)程中扮演著重要角色。證明導(dǎo)致水星平原形成的因素中，火山作用是重要的因素之一。“信使”號(hào)的觀測(cè)還表明，水星地表除了平原，還存在褶皺、斷層等其他多種地形。科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)一些懸崖斷層的圖像，表明水星收縮比先前嚴(yán)重，達(dá)到難以想象的程度。科學(xué)家認(rèn)為這是因?yàn)闊霟岬某砻芎诵睦鋮s和凝固所導(dǎo)致出現(xiàn)的收縮。
水星上存在冰
“信使”號(hào)水星探測(cè)器為水星上存在冰提供了有力證據(jù)，證實(shí)水星極地隕石坑陰影中蘊(yùn)藏著豐富的水冰和其他冰凍易揮發(fā)物質(zhì)。“信使”號(hào)的裝置傳回了水星演變的細(xì)節(jié)，科學(xué)家首次研究了行星內(nèi)部成分。根據(jù)2013年12月公布的數(shù)據(jù)顯示，水星兩極地區(qū)的水冰，如果表面面積散布成華盛頓哥倫比亞特區(qū)的大小，厚度將超過(guò)3.2千米。此前，一直認(rèn)為水星接近太陽(yáng)不可能存在水冰，現(xiàn)在看來(lái)其兩極從未見到陽(yáng)光。
豐富揮發(fā)性的行星
信使號(hào)測(cè)量顯示，水星在中等高溫下蒸發(fā)的揮發(fā)性元素中出人意料地豐富，排除了在任務(wù)前提出的許多形成模型和早期歷史假設(shè)。由于鉀的揮發(fā)性比高得多，因此這兩種元素的豐度之比是衡量通過(guò)揮發(fā)性分離元素的熱過(guò)程的敏感指標(biāo)。其他揮發(fā)性元素（包括硫）、鈉和氯等的豐度相對(duì)較高，這進(jìn)一步證明了水星具有揮發(fā)性。高硫含量加上行星表面的低鐵含量，汞是由氧氣含量比其他類地行星少的物質(zhì)形成的，這對(duì)太陽(yáng)系內(nèi)所有行星的形成理論提供了重要的制約。
極地冰層
信使號(hào)提供了多條證據(jù)，證明水星的極地區(qū)域是水冰。水星北極附近的永久陰影隕石坑具有熱環(huán)境，使得水冰在這些隕石坑中穩(wěn)定存在，無(wú)論是在地表還是在地表以下幾十厘米處。
偏移磁場(chǎng)
信使磁力計(jì)的觀測(cè)顯示，水星的磁場(chǎng)沿著行星自旋軸被行星半徑的20%偏移。內(nèi)部磁場(chǎng)比地球弱100倍，在太陽(yáng)點(diǎn)幾乎看不到太陽(yáng)風(fēng)形成磁層。行星場(chǎng)與太陽(yáng)風(fēng)的相互作用在磁層中產(chǎn)生電流，從而誘發(fā)外部磁場(chǎng)，其磁場(chǎng)與磁層中許多磁層中的行星場(chǎng)相似或更大。
空洞
凹陷是淺的，不規(guī)則的凹陷，是信使號(hào)發(fā)現(xiàn)的一種地質(zhì)地貌，似乎是水星所獨(dú)有的。凹陷也是水星表面最明亮和最年輕的特征之一。空洞的形成仍然是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域，但是這些特征的蝕刻性質(zhì)，表明材料正在從表面流失，從而形成空洞。
火山沉積物
火山活動(dòng)在塑造水星表面方面起著至關(guān)重要的作用。眾所周知，硅在表面相對(duì)均勻，因此這些地圖顯示了鎂和鋁的豐度變化，這兩種物質(zhì)對(duì)形成火山沉積物的熔巖的內(nèi)部熔化細(xì)節(jié)都十分敏感。
全球收縮
信使號(hào)的探測(cè)結(jié)果表明，水星的半徑收縮了7公里，這個(gè)數(shù)字比之前認(rèn)為的要大得多。
季節(jié)性外層
水星脆弱的大氣層散射陽(yáng)光，發(fā)射物的亮度與其含量成正比。散落的陽(yáng)光使鈉發(fā)出明亮的橙色光暈，水星大氣和表面成分分光光度計(jì)觀測(cè)到，隨著水星與太陽(yáng)的距離變化，這種光暈會(huì)隨季節(jié)變化而變化。在跨越兩個(gè)水星年的動(dòng)畫中，橙色表示高濃度的鈉，藍(lán)色表示低濃度。在水星年的部分地區(qū)，散射過(guò)程的輻射壓力足夠強(qiáng)，足以剝?nèi)ゴ蟛糠执髿鈱樱纬砷L(zhǎng)長(zhǎng)的發(fā)光尾巴。在一年中的正確時(shí)間，站在水星的夜邊的人會(huì)看到一個(gè)淡淡的橙色，類似于被鈉路燈照亮的城市天空。
動(dòng)態(tài)磁層
水星的磁層具有高度動(dòng)態(tài)性，因?yàn)檫@顆行星的磁場(chǎng)很小，而且離太陽(yáng)很近。太陽(yáng)風(fēng)與行星場(chǎng)的相互作用在粒子和磁場(chǎng)中產(chǎn)生波動(dòng)，行星際和行星磁場(chǎng)線的重新連接和磁氣圈中磁通量的循環(huán)速度比地球快100倍。開爾文-赫爾姆霍爾茨表面波在亞太陽(yáng)點(diǎn)附近的磁層形成，并在反太陽(yáng)移動(dòng)時(shí)生長(zhǎng)。太陽(yáng)風(fēng)和磁層等離子體的混合只是導(dǎo)致水星磁層高度動(dòng)態(tài)的許多原因之一。仿真功能與信使號(hào)磁力計(jì)和能量粒子和等離子體分光光度計(jì)的觀測(cè)結(jié)果一致。
能量電子
水手10號(hào)探測(cè)器在短暫觀測(cè)后提出的一個(gè)難題是能量粒子的明顯爆發(fā)的性質(zhì)。由于儀器的限制，這些粒子（離子或電子）的身份和能量都不得而知。信使號(hào)的有效載荷包括專門設(shè)計(jì)用于解決這些問(wèn)題的儀器。只有在信使號(hào)進(jìn)入水星軌道后，這個(gè)謎題的最初部分才得到解決。高能粒子是電子，而不是離子，它們的能量從幾千電子伏特到幾十萬(wàn)電子伏特。能量超過(guò)1000電子伏特（1 keV）的電子可以通過(guò)撞擊航天器或儀器的某些部分產(chǎn)生X射線。這個(gè)過(guò)程允許能量低于能量粒子分光光度計(jì)標(biāo)稱閾值（約35千伏）的電子在信使號(hào)的X射線光譜儀（XRS）中通過(guò)X射線特征進(jìn)行檢測(cè)。這些高能電子的來(lái)源和損耗過(guò)程仍在研究之中。
磁場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)電流
信使號(hào)航天器在軌道上對(duì)水星的磁場(chǎng)觀測(cè)顯示，電流沿磁場(chǎng)線從磁層向低空流動(dòng).這些電流在黎明時(shí)向下流動(dòng)，在黃昏時(shí)向上流動(dòng)，其大小是地球上的100倍。這顆行星的電導(dǎo)率模型表明，電流徑向流過(guò)靠近表面的低導(dǎo)電層，從黎明到黃昏，電流橫向流過(guò)深度更深的導(dǎo)電材料。
地球
在地球飛行期間，信使隊(duì)使用水星雙重成像系統(tǒng)對(duì)地球和月球進(jìn)行了成像，并檢查了觀察大氣和表面成分的其他幾個(gè)儀器的狀態(tài)，并測(cè)量了地球磁場(chǎng)，確定所有測(cè)試儀器都如預(yù)期的那樣工作。這一校準(zhǔn)旨在確保探測(cè)器進(jìn)入環(huán)繞水星的軌道時(shí)準(zhǔn)確觀測(cè)數(shù)據(jù)。確保這些儀器在任務(wù)的早期階段能夠正常運(yùn)作，從而有機(jī)會(huì)處理多個(gè)錯(cuò)誤。
金星
2007年6月5日23時(shí)08分，信使號(hào)在金星海拔338公里（210英里）的高度進(jìn)行了金星的第二次飛越，這是這次任務(wù)中速度下降的最大的一次過(guò)程。在相遇期間，所有儀器都被用來(lái)觀察金星，并為下次與水星的相遇做準(zhǔn)備。這次飛越提供了金星高層大氣的可見和近紅外成像數(shù)據(jù)。還記錄了高層大氣的紫外線和X射線光譜，以分析其成分。歐洲航天局的金星快車也在遭遇期間繞軌道飛行，為雙探測(cè)器同時(shí)測(cè)量金星的粒子和場(chǎng)的特性提供了第一次機(jī)會(huì)。
參考資料 >
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揭秘美國(guó)信使號(hào)水星探測(cè)器:時(shí)速22.5萬(wàn)公里.新浪科技.2023-12-12
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近30年來(lái)美第一個(gè)水星探測(cè)器升空——— “信使”水星探秘.新浪網(wǎng).2023-12-12
美“信使”號(hào)發(fā)回水星最新靚照.科學(xué)網(wǎng).2023-12-12
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信使號(hào)探測(cè)器環(huán)繞水星飛行很困難.新浪科技.2023-12-12
“信使號(hào)”水星探測(cè)器8月2日升空.中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng).2023-12-13
2012年NASA年終盤點(diǎn).中國(guó)載人航天工程.2023-12-12
No. 1: Volatile-Rich Planet. Volatile-Rich.2023-12-12