今晚，欧洲和日本将发射一艘联合宇宙飞船，它将在七年多的时间内到达我们太阳系中探索最少的地方之一：水星。这次发射标志着这两个地区首次进入这个小世界。我们希望能够回答一些关于这颗行星的悬而未决的问题，这些问题是由我们最后一次发射到那里的探测器，美国宇航局的信使号宇宙飞船提出的。

该任务名为BepiColombo，由一个包中的两个航天器组成。欧洲航天局（ESA）已经建造了自己的飞行器，称为水星行星轨道器（MPO），该飞行器的设计目的是用一套11台仪器从轨道上研究水星。日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的贡献也是一个轨道器——水星磁层轨道器（MMO）——一种在围绕水星旋转时不断旋转的飞行器。这两个航天器将一起前往水星，然后分离，每一个飞行器分别进入该行星的轨道。

两人将同时维持决斗轨道，帮助科学家描绘水星更生动的画面。行星研究人员很想知道更多关于这颗微小行星在太阳系45亿年中是如何形成和演化的，研究水星的核心和外部应该会有所帮助。另外，水星表现出一些奇怪的行为，科学家们想知道更多。一方面，随着核心温度的降低，这颗行星似乎正在缩小；它也是超暗的，比预期的还要暗，科学家想知道这是为什么。此外，考虑到水星在太阳系中的位置，这颗行星还有其他一些奇怪的特征，根本没有意义。

解开所有这些谜团可以让科学家们更进一步了解水星是如何形成的。”欧空局BepiColombo开发经理毛罗·卡萨莱（Mauro Casale）告诉《边缘》（the Verge）杂志说：“这将使我们对太阳系的形成有更多的了解，特别是对最里面的行星——类地行星——发生了什么。”因此，更好地了解我们的系统发生了什么，但我们也可以将其外推到太阳系以外的太阳系。”

在我们太阳系最里面的岩石行星中，水星被访问的次数最少。只有两个探测器去过这个星球。第一艘是水手10号，一艘旨在研究金星和水星的航天器。它在1974年和1975年三次飞越水星。然后，在2004年，美国宇航局发射了信使号宇宙飞船，并于2011年成功地将自己**水星轨道。在美国宇航局故意将飞船撞向水星表面之前，该探测器围绕水星飞行了四年。

当信使号在水星时，NASA学到了很多。航天局惊奇地发现，在这个温度可以超过华氏800度的世界上，行星的陨石坑中可能实际上有水冰。但MESSENGER也提出了一些问题。例如，宇宙飞船发现了水星特有的奇怪的表面凹陷，称为“空洞”，但形成这些凹陷的过程尚不清楚。信使号还发现水星磁场的中心似乎向北移动——这是另一个无法解释的特征。而且这颗行星的大气中有一种奇怪的气体浓度，这是没有道理的。”对于一颗离太阳如此近的行星来说，这是不合理的这似乎与一颗诞生于距离太阳相当于火星距离的行星是相容的，之后又向太阳靠近。”

现在，欧洲航天局和日本宇宙航空研究开发机构希望在信使号停止的地方继续前进。”“信使号做得很好，发现了很多东西，但这些东西大部分还没有被完全解释，”卡萨勒说因此，贝皮科隆博的工作将是在信使号的功能上走得更远。”结合起来，贝皮科隆博的两个轨道飞行器比NASA的旧航天器拥有更多的仪器，它们还包含更多的最新技术。

此外，欧空局和日本宇宙航空研究开发机构已竭尽全力确保其航天器在水星上保持工作温度。由于离太阳如此之近，这颗行星经历了重大的温度波动，从800华氏度到-279华氏度不等。这一地区的太阳辐射大约是我们在地球上获得的太阳辐射量的10倍。太阳风几乎没有保护作用，带电粒子不断地从太阳中流出。在地球上，厚厚的大气层和磁场保护我们免受太阳风的影响。然而，水星的大气层非常薄，磁场也很弱，因此带电粒子不断以超高速轰击水星表面。

这是一个恶劣的环境，可以炸一个准备不足的航天器。这就是为什么BepiColombo最重要的部件——太阳能电池板、天线和传感器——被一层特殊的保护涂层覆盖，以保持车辆的凉爽。此外，BepiColombo的太阳能电池板不能直接指向太阳，否则会过热。面板实际上必须远离太阳旋转。不过，它们的表面积很大，所以它们仍然可以获得足够的光来驱动航天器。

事实上，战略定位是BepiColombo任务的重要组成部分。JAXA的轨道飞行器将垂直于水星旋转，因此航天器的顶部和底部永远不会直接指向该行星极热的表面。此外，旋转将有助于平衡航天器在轨道上的温度。相比之下，欧空局的轨道将把仪器对准水星表面，但它配备了一个非常特殊的工具：欧空局可能安装在飞行器上的最大散热器。辐射器是用来反射热量的，这样当它在水星炽热的表面上低空飞行时，轨道器仍然可以获取有价值的数据。

欧空局的轨道飞行器将离我们越来越近。当信使号在水星上时，它处于一个极为椭圆的轨道上，将飞船带到离水面124英里到9420英里的高度之间。BepiColombo轨道器也将是椭圆形的，但欧空局的轨道器不会走得太远；它的轨道将在300英里到930英里之间，它将比信使号离南半球更近。

但在这一切发生之前，二人必须进入水星的轨道。这将是一个挑战。水星没有被深入探索的一个重要原因是，到达水星非常困难。由于水星离太阳很近，前往这一地区的宇宙飞船被恒星的引力拉入太阳，并不断加速。车辆必须反复“刹车”以抵抗这种拉力，以便减速到足以到达水星并进入其轨道。BepiColombo配备了离子推进器，通过电加速离子来推动航天器。一旦贝皮科隆博离开地球，这些推进器将有助于减慢它的速度。

但是单靠离子推进器不能完全做到这一点。贝皮科隆博也将利用内行星寻求帮助。该航天器计划在未来七年内进行九次飞越，利用行星的引力调整轨道并减速到达水星。首先，贝皮科隆博将飞越地球，然后两次飞越金星，然后六次飞越水星。所有这些都将使宇宙飞船在2025年底进入水星轨道。

然后，两个航天器将分离并进入水星轨道。在到达水星之前，这两个轨道器将与一个传输模块一起运行。但在这颗行星上，传输模块将分离，两个轨道器将被水星的轨道捕获在一起。最终，两人将分离并前往各自的预定轨道。一旦发生这种情况，JAXA将控制其航天器，ESA将控制自己的航天器。这两项任务预计将在水星轨道上持续一年，不过这些机构可能会将任务延长一年。

要达到这一点还有很长的路要走，而这一切都是从一次发射开始的。“贝皮科隆博”号组合宇宙飞船将于今晚乘坐阿丽亚娜5号火箭从法属圭亚那的欧洲南美航天港升空。发射时间定在美国东部时间晚上9:45。请稍后再回来观看任务实况。