在经过长达4年围绕太阳系最内侧的大行星运行考察之后,美国宇航局的“信使号”(Messenger)水星探测器将在本周主动坠落水星表面,从而为这次伟大的探险旅程画上圆满句号。
然而,随着飞船逐渐盘旋下落,高度逐渐降低,它搭载的相机分辨率变得越来越高,从而让科学家们看到了水星表面此前未见的诸多精彩细节。最近,美国宇航局发布了几张由信使号飞船搭载的“可见光与红外光谱仪”(VIRS)拍摄的图像,显示水星地表上一些可能是火山管道或是新鲜撞击坑的景物。为了凸显地质特征,这些图像与来自信使号探测器上的“水星双成像系统”(MDIS)拍摄的黑白图像进行了叠加。MDIS顾名思义,是一款同时具备广角与窄角成像功能的相机系统,可以拍摄水星表面崎岖的地貌区域。
预计飞船将以大约每秒3.9公里的速度撞向水星表面,撞击具体发生的时间将是在格林尼治标准时4月30日19:30(北京时间5月1日凌晨3:30)。然而,当撞击发生时,信使号飞船将位于水星背面,因此无法从地球进行观测。
信使号项目首席科学家西恩·所罗门(Sean Solomon)对《自然》杂志表示:“最后的几个小时可能将会非常平静。届时飞船将执行它生命中的最后一圈飞行,进入到水星的背面,然后我们就再也听不到它发回的信号了。”他说:“我已经在这个项目上工作了之久。对我而言这就像是失去一位家庭成员,尽管事先知晓这件事即将发生,但仍然无法让我完全为此做好心理准备。”
信使号在过去一个月中最新揭示的水星地貌中,有一种是所谓的“空洞”结构(hollows),每一个的直径都有大约数百米宽,位于一个大型撞击坑的底部。另外其传回的图像中还有高度达到2公里的悬崖,其切穿了一个名为“Duccio”的陨石坑。而在另外一张图像中,一道长达1000公里的悬崖高出地表达3公里,被命名为“企业悬崖”(Enterprise Rupes)。信使号探测器发回的数据显示这些悬崖,或是专家们所称的“叶片状断崖”(lobate scarps)是在水星早期冷却收缩过程中形成的挤压性断层,这是其内部强烈应力作用在地表的体现。
安迪·卡勒维(Andy Calloway)是美国约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)的信使号项目运行主管。他表示:“信使号飞船运行于太阳系中最具挑战性,对飞船要求最苛刻的太空环境之中。我们凭借技术创新和勤奋的工作战胜了这一挑战,所有这些新发现和大量的数据成果便是最好的证明。”
他说:“我们唯一感到后悔的是没能让信使号飞船携带更多的推进剂,从而能够让它继续运行十年的时间。但我们仍然对信使号飞船在它生命的最后8个月里传回的数据能够产出的科学成果感到万分期待。”
信使号飞船于8月发射升空,飞行大约79亿公里之后抵达其探测目的地——水星。
在其前往水星的飞行过程中,信使号先后围绕太阳飞行15圈,并最终变轨成功,在进入水星轨道,这是首次有人类探测器进入这颗行星的轨道。在整个任务期间,信使号一共拍摄了超过25万张照片,其搭载的7台科学设备采集的数据总量超过10TB。
信使号的探测结果发现了水星表面直径达到24公里的巨大火山管道,这里曾经是大量岩浆涌出地表的区域。另外它还帮助揭示水星复杂的内部结构,确认水星异常巨大的内核仍然局部处于熔融状态。
在4月6日,工程师们尝试利用信使号飞船燃料箱内最后仅存的一些推进剂,试图将其轨道抬升至更高的安全轨道上。然而,在能够达成轨道调整的目标之前,信使号便耗尽了其携带的所有燃料。最终,坠毁水星表面将是它最终,也是最好的归宿。