信使號(英文縮寫：MESSENGER，英文全寫： MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging，意譯：“水星表面，太空環(huán)境，地球化學和廣泛探索”)是美國國家航空航天局在2004年8月3日發(fā)射的探測衛(wèi)星，為了研究水星的環(huán)境與特性，預(yù)計將在2011年進入水星軌道。信使號也是水手10號任務(wù)之后，人類首次探測水星的計劃。

 發(fā)射

NASA的“信使”號水星探測飛船于2004年8月3日搭乘“德爾塔2”型火箭，在佛羅里達州卡納維拉爾角的肯尼迪航天中心點火升空。明亮的火焰照亮了當時灑滿月光的夜空，輝映在大西洋上。發(fā)射取得圓滿成功，“信使”號開始了計劃中的耗時6年半、飛行79億公里的探測遠征。

這次水星探測任務(wù)由美國宇航局、卡內(nèi)基研究所以及約翰·霍普金斯大學共同研發(fā)承擔，“信使”號探測飛船由霍普金斯大學應(yīng)用物理實驗室負責設(shè)計、制造。這是30年來人類探測器首次對水星進行全面的環(huán)繞探測。

時間表

*2004年08月03日——發(fā)射;

*2005年08月02日——在2,348km高空飛掠地球;

*2006年10月24日——在2,987km高空飛掠金星;

*2007年06月05日——在338km高空再次飛掠金星;

*2008年01月14日——在200km高空飛掠水星表面，并向地球發(fā)回了第一批水星照片

基本部件

“ 信使”飛船的基本部件包括：

科學載荷：用來收集“信使”的科學數(shù)據(jù)的儀器。

遮陽傘：用來保護飛船免受太陽直射，使飛船的電子設(shè)備和儀器即使在水星這樣的熱環(huán)境里也能正常運行。

太陽能電池板：為飛船提供動力。"信使"還攜帶著一塊蓄電池，可以把太陽能電池板產(chǎn)生的電能儲存起來，供其他系統(tǒng)使用。

助推器：通過噴射燃料發(fā)生推力，改變飛船的軌道和姿勢。

助推火箭適配器：它是飛船發(fā)射的聯(lián)系點，當"信使"與助推火箭脫離后，適配器就沒有作用了。

“信使”攜帶的科學儀器包括：

水星雙重成像系統(tǒng)：這是一部帶有廣角鏡頭和窄角鏡頭攝像機，可以單色、彩色和立體成像。

伽瑪射線和中子譜儀：將用它來繪制水星表面的元素構(gòu)成圖。

X射線分光計：也被用于繪制水星外殼物質(zhì)的元素構(gòu)成情況。

磁力計：繪制水星磁場的詳細結(jié)構(gòu)和動力，尋找磁化的地殼巖石區(qū)。

水星激光高度計：用來測算水星的地形

水星大氣與表面合成分光計：測算水星大氣的情況，尋找水星表面物質(zhì)里的礦物成份。

高能粒子和等離子分光計：用于測算水星磁氣圈內(nèi)部和周圍的帶電粒子的構(gòu)成與特性。

獨特的設(shè)計

美國宇航局的要求是：用更少的錢，辦更多的事。所以，"信使"必須做到在科學上無可挑剔，必須有持久的生命力。它通過整合現(xiàn)有的技術(shù)和有效的工程學設(shè)計，達到了宇航局規(guī)定的目標：

飛船各重要系統(tǒng)都有備用系統(tǒng)，一旦一個系統(tǒng)癱瘓，另一個系統(tǒng)(或備份系統(tǒng))可以接過它的任務(wù)。

"信使"使用了現(xiàn)成的部件和標準的數(shù)據(jù)界面，減少了對未經(jīng)證明的造價昂貴的新技術(shù)的需求。

"信使"飛船采用了其他執(zhí)行太空探索任務(wù)的飛船子系統(tǒng)設(shè)計。

使用的天線不是展開式，而固定式，這樣便減少了在天線展開過程中與地球控制人員失去聯(lián)系的的可能。

遮陽傘的陶瓷材料采用了"被動熱設(shè)計"，這樣飛船就沒有必要配備耐高溫的電子儀器。

使命

水星距地球約9100萬公里，“信使”號直接飛到水星只要3個月左右，而為進入水星軌道，“信使”號要先在太陽系內(nèi)飛行6年多的時間，其中主要原因在于，為了盡量壓縮太空探測項目的開支，美國宇航局不能把探測器研制得過大、過重。“信使”號如果要直接進入環(huán)水星軌道，需要攜帶更多燃料，這就意味著需要更大載荷的運載火箭和更高的科研成本。

受發(fā)射運載重量的限制，“信使”號沒能攜帶足夠的燃料上天。因而“信使”號需在太陽系內(nèi)部先進行數(shù)年長途環(huán)繞漫游，使自身減速。它將在飛經(jīng)地球一次、飛經(jīng)金星兩次、環(huán)繞太陽15圈獲得足夠引力支持后，在第三次飛過水星時，由于引力作用，“信使”號會先被猛烈甩向金星，然后借助“彈弓效應(yīng)”，于地球時間2011年3月再次被彈向水星，順勢“滑進”水星軌道，開始為期一年的環(huán)水星飛行;其間，“信使”號探測飛船上的7種科研儀器將對水星的表面、空間環(huán)境、地質(zhì)化學及空間距離等進行全面探測，收集相關(guān)數(shù)據(jù)。

這次“信使”號的水星軌道探測項目，是美國宇航局雄心勃勃的行星探測系列項目“發(fā)現(xiàn)計劃”的一部分。多年來，美國太空探測的龐大開支及其實用性一直受到美國納稅人的質(zhì)疑，美國宇航局在向聯(lián)邦政府申請科研經(jīng)費時，也頗費思量。因而，美國宇航局在1994財年正式啟動行星探測“發(fā)現(xiàn)計劃”時，提出以更快、更好、更省為方針，要求連續(xù)進行科研目標高度集中、而又花錢不是太多的項目，以解答太陽系內(nèi)許多不為人類所知的行星之謎。

水星

美國國家航空暨太空總署，08年2月1日公布“信使號”太空船飛越水星未知地表時所拍到的影像和資料。水星是太陽系最小的行星，也是與太陽距離最近的行星。

華盛頓卡內(nèi)基研究所“信使號”任務(wù)首席研究員索羅門在記者會中表示：“這次飛行讓我們看到太空船以前從未見過的水星部份，我們的小太空船已傳回像金礦般令人興奮的資料。”

美國宇航局的“信使”號探測器拍攝的1213張照片中的一部分在30日公開，它們有助于支持這樣一個觀點：水星上點綴著古代留下的火山，隨著時間推移，這顆行星在不斷收縮，形成像皺紋般的山脊。但是其他一些圖片非常令人驚訝和迷惑不解。任務(wù)首席科學家、卡耐基華盛頓研究所的肖恩?索羅門表示，其中一張照片中捕捉到的蜘蛛形狀的地貌“跟我們在太陽系其他地方看到的情形都不一樣。”這張圖片上顯示出一個像大隕石坑的圖形，周圍延伸出很多模糊的線條。

水星是最靠近太陽的行星，人們經(jīng)常把它和地球的衛(wèi)星――黑白分明的月球進行對比。但是這些最新照片顯示了水星不為人知的一面，通過它們科學家了解到這顆行星的多彩一面，它上面曾有火山活動。在美國宇航局不斷改進的高科技設(shè)備的幫助下，“信使”號拍攝到的照片顯示出淡藍色和暗紅色。負責美國宇航局的“信使”任務(wù)的設(shè)備科學家，約翰-霍普金斯大學的路易斯?普羅克特說：“水星有顏色分明的紅色和藍色區(qū)域。它看起來和月球并不一樣。”

太空總署表示，信使號的儀器提供水星陰暗面的隕石坑地形輪廓與其他地質(zhì)特征資料，這些特征在太陽系獨一無二。

水星表面有綿延數(shù)百公里的巨大懸崖，透露出這個行星早期歷史斷層活動的型態(tài)。

太空總署說，這艘太空船也發(fā)現(xiàn)另一個獨特特征：從復(fù)雜中心地區(qū)輻射出超過一百條狹窄而平坦的低谷，這是此前在水星和月球上都不曾見過的，科學家將之稱為“蜘蛛”。

羅德島布朗大學科學團隊的共同研究員海德說：“接近蜘蛛的中心有一個隕石坑，但隕石坑究竟是原始構(gòu)成還是之后才出現(xiàn)，此刻仍不清楚。”

信使號將在二零一一年最后一次飛掠水星，并進入水星軌道進行長達一年的研究。在那之前，它還會兩度飛越水星，分別在二零零八年十月和二零零九年九月。

這艘太空船從二零零四年八月發(fā)射以來，已經(jīng)飛越地球一次，金星兩次。當它完成長達六年半的探索之旅時，總共將飛行七十八億公里。

信使號飛船于2008年1月15日凌晨飛掠水星，其軌道距離水星表面最近時只有約200公里。這是人類探測器時隔30多年后再次飛掠水星。10月6日第二次近距離飛越水星，拍攝了大量水星表面圖像，并收集到一系列科學觀測數(shù)據(jù)。美國宇航局發(fā)布的消息說，“信使”號這次在整個飛越過程中拍攝了1200多幅圖像，其軌道距水星表面最近時僅200公里左右，預(yù)計美國東部時間7日凌晨就可以開始接收到“信使”號傳回的圖像和數(shù)據(jù)?！?jù)美國宇航局專家介紹，“信使”號此次水星之行重在為六大問題尋找答案。破解這些疑團不僅有助于研究水星，也會促進科學家們更深入了解地球等類地行星的形成和演化。

六大問題

疑團之一：水星的密度?

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，在太陽系內(nèi)部的類地行星中位居第二。而如果沒有行星自身引力對內(nèi)部的壓縮作用，水星的密度將比地球更大。科學家們曾根據(jù)其密度推測，水星中有65%是富含鐵等金屬的內(nèi)核，這一比例約相當于地球的2倍。“信使”號攜帶的多種分光計能夠測量水星表面的元素構(gòu)成，有關(guān)結(jié)果有望用于驗證有關(guān)水星密度的各種理論。

疑團之二：水星的地質(zhì)史?

1974年和1975年，美國“水手10”號飛船曾對水星45%的表面區(qū)域進行了拍照，照片上的水星表面古老并布滿了坑，與月球表面頗為相似。但“水手10”號所拍照片并未提供有關(guān)水星表面形成機制的足夠細節(jié)。

“信使”號上的儀器可拍攝水星整個表面，并分析其表面巖石的礦物和元素構(gòu)成，科學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)過程發(fā)生的順序。

疑問之三：水星內(nèi)核結(jié)構(gòu)?

“水手10”號曾意外地發(fā)現(xiàn)，水星擁有分布于整個星球的磁場。在其他類地行星中，只有地球具備相同特征。地球磁場據(jù)認為由外層地核中液態(tài)巖漿的運動所形成，體積比地球小得多的水星，照理說其內(nèi)核早就應(yīng)該冷卻并完全固化?，F(xiàn)今的水星磁場是該行星早期原始磁場的殘余物，還是說水星內(nèi)核并非完全是固體從而導致了磁場的形成?“信使”號對水星內(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。

疑問之四：水星磁場特性?

地球磁場會對太陽風和太陽耀斑等太陽活動作出反應(yīng)，經(jīng)常產(chǎn)生高度動態(tài)的變化。“水手10”號曾發(fā)現(xiàn)水星磁場也會有類似動態(tài)變化，但該飛船的探測結(jié)果未能很好揭示出水星磁場的特性。“信使”號將利用磁強計等對水星磁場展開長時間的詳細觀測，進而確定水星磁場強度及其變化規(guī)律。

疑問之五：水星兩極的冰?

水星是距離太陽最近的太陽系行星，表面溫度最高可達450℃，但其兩極巨大的環(huán)形山內(nèi)側(cè)卻永遠照不到陽光，那里的恒定溫度低于零下212℃。1991年，科學家們首次根據(jù)雷達觀測圖像發(fā)現(xiàn)，水星兩極環(huán)形山內(nèi)側(cè)具有很強反射能力，最為普遍的一種看法認為，這些區(qū)域存在著冰。“信使”號的一個任務(wù)是檢驗水星上到底有沒有冰。

疑問之六：水星的揮發(fā)物?

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、鈉、鉀和鈣等6種元素，這些元素據(jù)認為來自于各種渠道，通過不同方式進入水星大氣層。“信使”號將借助多種分光計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什么方式而產(chǎn)生