簡介
水手10號(Mariner10)是一系列以飛越方式進行的行星探險水手號計畫中的第10個計畫,也是計畫中的最後一個。計畫以飛掠的方式探測水星與金星,也是目前為止唯一近距離探測過水星的太空船。不過美國國家航空航天局已經在2004年發射信使號探測船,預計在2011年抵達水星進行探測。水手10號大約晚水手9號兩年發射,於1973年11月3日發射。主要任務包括探測水星與金星的環境、大氣、地表與行星的特徵。水手10號也是第1艘利用行星重力來同時探測2顆行星的探測船,也就是以重力支持軌道(gravityassisttrajectory)來加速,進入金星重力影響區內,接著靠金星的重力將探測船拋至另一個軌道來接近水星。設備與實驗
水手10號的探測設備與實驗包括:1.一對具有數字磁帶式記錄器的視角狹窄的相機
2.紫外線分光計
3.紅外線輻射計
4.太陽等離子偵測器
5.帶電微粒子
6.磁場
7.掩星觀測
8.天體力學探測
探測成果
在飛掠金星時,水手10號在金星上發現雲系循環的證據與非常微弱的磁場。水手10號總共飛掠過水星3次,由於軌道的相對位置(太空船的軌道周期幾乎是水星的兩倍),使得每次探測的都是面對著水星的同一面,所以只探測到水星表面約40-45%的地區。僅管如此,水手10號所傳回的資料仍然非常重要的,也是天文學家了解水星的主要來源,因為無法用望遠鏡直接觀測水星的表面。美國的“水手”10號探測器曾從1974年起到第二年為止對水星進行了拍攝,當時拍攝的領域只有半個球體部分。因而難以了解水星的整體面貌。水手10號發現水星擁有稀薄的大氣層,主要是由氦所組成,另外也發現水星擁有磁場與巨大的鐵質核心。輻射計顯示水星的夜晚大約是-183°C(-297°F),而白天溫度可達187°C(369°F)。
水星是太陽系中最靠近太陽的一顆行星,離太陽0.579億千米,直徑4878千米,質量只有地球的5.58%,自轉周期58.6日,繞太陽一圈歷時88日,沒有衛星。1973年11月3日,美國發射“水手10號”探測器,主要任務是探測金星和水星。探測器1974年2月5日飛臨金星作了探測後,藉助金星的引力改變軌道方向,折向水星,在3月29日到達水星附近,成為唯一的一個來到水星附近的探測器。它向地面發回2500多張珍貴的照片。
人們發現,水星表面跟月球表面非常相像,也布滿密密麻麻的環形山,只是直徑在20-50千米的大環形山不多,而月球環形山直徑超過100千米的卻不少。水星上大氣稀薄以了極點,沒有水分。因為離太陽近,使它成為太陽系中環境最嚴酷的地方,正午溫度可達400℃以上,背著太陽的地方溫度降至-170℃。原以為水星有不存在磁場,事實恰恰相反,不僅有磁場,而且是一個全球性的磁場,磁場強度也很高,是地球的1%。水星直徑不大,密度卻不小,是水的5.4倍,在9大行星中僅次於地球。它的核心主要由鐵、鎳等元素組成,直徑可達3600千米,幾乎是水星直徑的3/4,而地球地核直徑只有地球直徑的一半多一點兒。
“水手10號”探測器曾經3度飛過水星,都是從同一地區上空飛過,探測過的水星表面只占全部面積的37%。對水星還有待進一步探測。從“水手”10號的磁場觀測結果可知在水星表面有地球磁場的1%左右強度的固有磁場。水星的兩極可能有水冰存在,這是因為從地球向水星發射電波,再觀測其返回的信號得到的結果。
在接近太陽的水星上,赤道受到太陽的強烈照射,白天最高溫度可達430攝氏度,但是在極地附近,由於太陽光的入射角度接近於地平線,所以在像圓坑般的窪地底部,就會成為——年到頭都沒有日光照射的“永久陰影”。根據計算,永久陰影的表面溫度約為零下210攝氏度,水可以在該處持續存在幾十億年。不過,很遺憾的是即使有冰也是在陰影處,所以無法進行拍攝。”