如果把太陽系當作一個天體“鄰里圖”,那么誰是地球最近的“鄰居”?很多人會下意識回答:金星或火星。但根據NASA在2019年發布的一項軌道分析模型,與地球“平均距離最近”的行星,其實是水星。
聽起來是不是有些顛覆認知?更令人詫異的是:這個“最鄰近”的星球,卻是人類航天器最難靠近的目的地之一。為什么一顆如此靠近的行星,反而成了航天史上的“硬骨頭”?它到底難在哪里?我們又是如何嘗試靠近它的?
水星,近得驚人,遠得離譜
從平均距離看,水星與地球大約相隔0.91個天文單位(約1.36億公里),比火星的1.52個天文單位還要近得多。
甚至在某些時候,它比金星還“靠得更緊”。
那為啥這么多年,登上火星的探測器一個接一個,水星卻幾乎無人問津?NASA到目前為止只發射過兩艘針對水星的探測器:水手10號(1974年)和信使號(2004年),歐洲和日本合作的“貝皮科倫坡號”也預計要到2026年才正式進入環繞軌道。
水星的“難追”,首先難在軌道力學上——它雖然“近”,但靠的是“低軌搶跑”,不是“高鐵直達”。因為它離太陽太近了。
想靠近水星,先得“剎住車”
在太空中,并不是距離越近就越容易抵達。因為所有行星都在繞太陽運行,飛船如果要“從地球軌道跳到水星軌道”,不是簡單地“往里飛”。
要降低自己的軌道能量,必須對抗太陽的引力,讓飛船“掉頭減速”。
換句話說,去水星不是加速,而是慢慢“滑”過去——這聽起來簡單,實際上極其困難。
在地球上,飛船發射大多是為了加速,比如去火星、木星都要借助“引力彈弓”提升速度。但飛去水星,要做的是讓飛船逐步“失速”。
NASA的“信使號”用了6年時間、6次引力輔助(包括地球、金星、水星),才勉強讓飛船進入水星軌道,而且還不是直接著陸——只是“繞著它轉”。
這就是最核心的技術難題之一:如何讓航天器精準減速,在太陽的強引力場內控制姿態與速度。
靠近太陽的“燒烤考驗”
還有個極其現實的問題:熱。
水星距離太陽最近,白晝溫度高達430°C,夜晚卻驟降至-180°C。這不是普通航天器的耐熱罩能扛得住的。
飛船在接近水星的旅途中,會持續暴露在太陽輻射中,接受比地球軌道上高7倍的太陽能量。
信使號為了活下來,不得不裝備高反射率的隔熱罩,還設計了“背對太陽”的飛行姿態,像是給飛船撐起一把永遠不倒的遮陽傘。
但這還不夠。信使號每完成一次軌道修正,都要“點一次剎車”,每一次燃料計算都必須極其精確。
哪怕一個姿態失控,就可能在幾小時內“飛向太陽”,成為它引力下的一顆太空“塵?!?。
“貝皮科倫坡”:人類挑戰極限的航天實驗
2018年10月,歐洲與日本聯合發射了貝皮科倫坡號,目標是成為人類史上第三個探測水星的任務。
這艘探測器采用“雙體結構”:歐洲負責軌道器,日本負責磁場與等離子體研究。但最吸引眼球的,是它采用了太陽能電推進系統——這是一種低推力、長時間工作的推進技術,可以實現微小而持續的速度調整,非常適合慢慢“貼近”水星。
但要完成軌道注入,它仍然要進行9次引力輔助飛行,預計到2026年,才有可能穩定環繞水星。
這意味著:從地球飛到水星,需要8年時間。
這比登火星、甚至木星還要“拖”,哪怕它是平均距離最近的那顆行星。
結尾
水星就像你家的“隔壁鄰居”,看起來咫尺可達,卻因地形險惡、空氣稀薄、熱浪炙烤,成了“難以攀登的山”。
我們不是不想靠近它,而是想靠近它,必須跨越更多看不見的門檻。
它考驗的不只是航天器的速度和防護力,更挑戰著人類對太空物理極限的理解與突破。所以,水星不是被遺忘的星球,它是一個被現實逼迫暫時繞開的難題。
我們總會靠近它,像所有科學征程一樣,只是需要時間、技術,和不止一次的失敗嘗試。
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