周一 · 知古通今 | 周二 · 牧夫专栏 周三 · 视频天象 | 周四 · 观测指南 周五 · 深空探测 | 周六 · 茶余星话 | 周日 · 太空探索 文章来源：ESA（有删减） 翻译：邱煜欣 校对：杨欣冉 涂天宇 排版：简稚珉 后台：库特莉亚芙卡 李子琦 胡永威 原文链接：https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Sights_and_sounds_of_a_Venus_flyby 点击边框调出视频工具条 BepiColombo 是欧洲的第一个水星任务，欧洲空间局和日本航天联合研发的水星探测项目。1999年该项目被命名为“BepiColombo”，用来纪念意大利著名数学家和工程师Giuseppe Colombo (1920-1984)。它于2018年10月20日发射升空，经过7年的旅程，将到达太阳系中最小、探索最少的类地行星——水星。该任务包括两个航天器: 水星行星轨道器(MPO)和水星磁层轨道器(MIO)。 早些时候，环日轨道器和贝比科隆博水星探测器（BepiColombo）在33小时内相继飞掠金星，这是一次历史性的飞掠。 ESA/NASA（欧空局/美国航天局）的环日轨道器于8月9日以7995千米的距离飞越金星，而ESA/JAXA（欧空局/日本航天局）的贝比科隆博水星探测器于8月10日仅以552千米的距离掠过金星表面。这些近距离飞越为航天器提供引力助推，以帮助它们抵达下一个目的地。在2025年进入轨道之前，贝比科隆博水星探测器要六次近距离飞越水星，今年10月1日至2日晚间，它将第一次飞越水星。而环日轨道器将于今年11月27日近距离飞越地球，之后借由金星的引力弹弓调整其倾斜角度，以便首次窥探太阳的两极。 飞越金星需要极其精确的深空导航，以确保航天器在距离地球1.877亿千米时还能沿着准确的接近轨道飞行，这一过程的误差仅有几千米。 点击边框调出视频工具条 感受热浪 正如预期的那样，在近距离飞越金星时，贝比科隆博水星探测器从行星黑暗面到白昼面，航天器组件接收到的热量迅速增加。水星磁层轨道器(MMO)的八块太阳能电池板中，有一块记录到110℃的温升，从-100℃升至+10℃。而处于遮阳罩内部的航天器组件，只观察到2~3℃的温升，这也验证了遮阳罩有效的隔热性。 引力拖拽 环日轨道器和贝比科隆博水星探测器也感受到了这颗行星巨大的引力，得益于角动量反作用轮，航天器维持着姿态在正确的航向上飞行。 贝比科隆博水星行星轨道器的意大利弹簧加速度计(ISA)以极高的灵敏度记录了探测器的加速度。研究小组随后将加速度数据转换成声音频率，使人耳可以听到。由此产生的声音丰富而有趣，其中包括行星的引力作用在航天器结构上的影响，航天器温度迅速变化带来的影响，以及反作用轮补偿作用的影响。 点击边框调出视频工具条 当飞船以不同的距离飞过金星时，加速计也能感受到潮汐效应对飞船的影响。由于贝比科隆博水星探测器的质心和加速度计的位置差异，金星对它们产生的微小引力差异也被探测到，这在另一颗行星上记录到这种效应尚属首次。研究小组正在分析这些宝贵的数据，利用这些测量数据作为参考，可以探测器进入水星科学阶段之前对仪器进行微调。 机会难得，火力全开 近距离飞越是宝贵的时机，期间，多种科学仪器在都处于工作状态，充分利用这个机会收集金星周围的磁场、等离子体和粒子环境的数据。值得一提的是，双航天器飞越的独特之处在于，进行比较的两组数据来自于不同的轨道位置，而单个行星轨道器通常无法完成这样的数据采集。 两个航天器的磁强计团队报告说，他们在数据中发现了飞越的影响，因此他们能够有幸一瞥太阳风与行星大气的相互作用。 点击边框调出视频工具条 贝比科隆博水星行星轨道器（MPO）磁强计记录了飞越金星时磁场的变化，研究小组对这些数据做了一个简单的可听化处理。音频中包含了太阳风及其与金星相互作用产生的类似风的低频噪音。在弓形激波(行星的磁层与太阳风相遇的位置)处航天器进入了平静的太阳风里，而磁场的突然转变也被清楚地记录了下来。  飞掠金星时记录的磁场环境 ESA/Solar Orbiter/MAG team 环日轨道器磁强计小组还描述到，在经过行星侧翼时，磁场受到压缩磁场强度明显增大，当航天器再次穿过弓形激波进入太阳风时，磁场强度急剧下降。 当环日轨道器穿过磁层的末端，离开弓形激波进入太阳风时，贝比科隆博水星探测器正处于“上游”，因此研究小组能够了解整个过程中磁场的变化情况，并进一步观察金星是如何影响“下游”太阳风的。  飞掠金星 ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO 在近距离的飞越过程中，金星完全呈现在探测器视野里的时候，MPO 的水星辐射计和热红外成像光谱仪(MERTIS)捕获了金星大气的光谱。自从1980年代早期的金星15号飞行任务以来，我们还没有获得过如此高分辨率的金星光谱。通过查看热红外成像光谱仪的数据，显示出预期的二氧化碳波段和更多光谱特征的迹象。详细分析数据以揭示大气中的热结构和潜在的二氧化硫丰度将需要数周时间。除了本身的科学价值之外，这些数据还将有助于核实仪器的校准状况，并为航天器首次对水星进行热红外观测做足准备。 入镜的金星 在这两个探测任务中，都不可能在携带科学相机的情况下拍摄金星的高分辨率图像，但是都可以使用其他仪器来捕捉黑白图像。 点击边框调出视频工具条 环日轨道器的 SoloHI 成像仪在最接近金星的前几天观测到了金星的暗夜面。SoloHI 成像仪通常拍摄太阳风的图像-捕捉电子在太阳风中的散布情况。在飞越金星前的几天里，望远镜捕捉到了这颗行星白昼面的强烈光芒。画面显示，金星从左边穿过视野，而太阳则在照相机画面的右上角。行星的暗夜面，也就是背对着太阳的部分，呈现出一个黑暗的半圆形，周围环绕着一道明亮的新月形光线。 贝比科隆博水星探测器的三个监控摄像机捕捉到了一系列的黑白快照，从暗夜面开始接近，然后近距离飞掠，几天之后，金星逐渐消失在相机的视野中。  贝比科隆博水星探测器的第二次金星飞掠 ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO 下一站，去哪里? 环日轨道器和贝比科隆博水星探测器今年还将再飞越一次，不过那时它们已分道而行。 到10月1日至2日的夜晚，贝比科隆博水星探测器将首次看到它的目的地—水星，并完成距离水星仅有200公里的六次近距离飞行中的第一次。这两个行星轨道器将于2025年年末进入水星轨道，其任务是探测这颗神秘的带内行星，包括从核心到表面、磁场和外逸层的所有方面的研究，以更好地了解一颗靠近其母星的行星的起源和演化。 11月27日，环日轨道器将在460千米外最后一次飞越地球，之后开始其主要的任务。它将继续定期飞越金星，并逐步增加其轨道倾角，以调整到最好的视角观察太阳未知的极地区域，这是理解太阳11年活动周期的关键一步。 责任编辑：邱煜欣 牧夫新媒体编辑部 『天文湿刻』 牧夫出品 微信公众号：astronomycn   谢谢阅读 |
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