水星是太阳系九大行星中最小且离太阳最近的行星，围绕太阳公转所需的周期大约为88天。美国宇航局目前正在紧张筹备，准备下星期（8月2日）发射“信使”航天器，踏上探索水星的漫漫征途。
超酷“信使”“盾牌”+“镜子”+“热水瓶”
“它很酷，绝对酷，”参与“信使”制造工作的机械工程师尼尔·巴齐特尔说。
由于水星距离太阳比较近，“信使”在探索水星的过程中将经受449摄氏度的高温侵袭。令人惊叹的是，“信使”飞行器向阳一面有一层大约2.7米长、2.4米宽、6毫米厚的隔热片，多数仪器位于背阳一面，就像一个手持护盾的古罗马角斗士。
巴齐特尔为“信使”量身定做了这面隔热护盾。他向自己的母亲求教了缝纫技巧后，用特殊工具把陶隔热片切割成小块，再用包有聚四氟乙烯绝缘材料的玻璃丝把一块块隔热片缝合成隔热护盾。
除了独具特色的隔热盾，“信使”还有许多引人注目的特点。“信使”的两翼就像两面镜子，人们甚至可以对着它们梳妆打扮。两翼由数千个小“镜子”组成，其中三分之二的“镜子”用于反射水星附近的强烈阳光，剩下的“镜子”用于将阳光转化成电能。
“信使”内部有许多和电子仪器相连的排热管，一直通到飞行器外表。排热管一般情况下都会打开，向外排放电子仪器工作中释放的热量。当“信使”飞到水星和太阳之间的位置时，这些排热管将关闭，防止太阳释放的热量侵入飞行器内部。
水星探索计划首席热能工程师杰克·埃尔科莱解释说：“它基本上就是个热水瓶。”
漫漫征途80亿公里+3星引力+2个水星太阳日
“信使”将是人类历史上首个环绕水星轨道飞行的航天器。尽管水星和地球之间的最近距离是8000万公里，但“信使”要飞行80亿公里才能抵达目的地，因为，从技术上讲，“信使”无法以直线飞行线路前往水星。
美国宇航局科学家说，“信使”将借助地球、金星和水星的引力，进入环绕水星的轨道。
按计划，“信使”今年8月2日将从加利福尼亚州卡纳维拉尔角空军基地升空，2005年8月返回地球借助地球引力加速。随后。“信使”将于2006年10月和2007年6月两次飞过金星，借助金星引力调整飞行轨道，向水星靠近。
“信使”将于2008年1月、10月和2009年9月3次飞过水星，并于2011年3月进入环绕水星的目标轨道。
“信使”环绕水星的轨道呈椭圆形，距离水星表层最近距离大约为200公里，最远距离大约为1.5万公里。
进入环绕水星轨道后，“信使”将对水星进行图像拍摄，并探究水星表层、气层和磁场的构成情况。“信使”将环绕水星飞行12个月，经历水星的两个太阳日。太阳日是指从第一次日出到第二次日出，一个水星太阳日大约等于176个地球太阳日。“信使”在第一个水星太阳日期间将主要进行图像拍摄，在第二个太阳日集中进行科学研究工作。
“信使”2012年完成使命后，将继续绕水星飞行，直至坠落到水星表层。
最靠近太阳的行星———水星
和太阳系的地球、金星和火星等类地行星相比，水星具有星体最小和密度最大的特点。科学家认为，构成水星的物质至少三分之二应该是铁。水星表面昼夜温差极大，白天温度大约为450摄氏度，夜间约为零下150摄氏度。在阳光永远照不到的水星两极有大环形山，其内部恒定温度在零下212摄氏度以下。此前的水星极地雷达照片显示，这些大环形山内部的反光度极高，科学家推测那里的物质可能是冰。
人类探测水星历史及意义
美国于1974年向水星发射'水手10号'探测器，'水手'3次近距离飞过水星，并拍下一些图片。但以现在的标准衡量，这些照片的质量低得可怜，已经没有太多科研价值。
随着航天器隔热技术和计算机技术的发展，时隔30年后，美国宇航局终于将再次向水星发射航天器，对这颗神秘星球展开探索。
美国宇航局近日发布声明说，了解水星对理解类地行星及其演化有重要意义。
除了想了解水星表面成分和水星上是否存在'冰'之外，科学家还希望'信使'的科学研究能帮助解答水星地质演变和内核结构等问题。
探索水星（一）发射“信使号”探测器 造访距太阳最近的行星
美国东部时间8月2号凌晨，北京时间2号下午，由美国宇航局NASA与卡内基学院和约翰·霍普金斯大学共同研制开发的“信使号”探测器，将搭乘“德尔塔2号”火箭，飞向距离太阳系九大行星中体积最小、也是距离太阳最近的成员——水星。这是30年来，人类首次对这颗神秘的星球进行近距离的探索。
按照计划，发射将在位于美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的空军基地进行。预计在火箭发射升空56分钟43秒后，“信使号”探测器将与火箭完全分离， 进入太空飞行。
在2006年10月年和2007年6月，“信使号”将会两次经过距离水星最近的行星：金星，尤其是第二次将到达距离金星表面300公里的上空。这一过程将为科学家更好的调整“信使号”的飞行方式和倾斜角度，从而顺利地进入水星轨道。
2008年1月和10月，以及2009年9月，“信使号”将三次接近水星运行轨道，拍摄下日光照射下的水星图象；同时科学家将借这几次机会对“信使号”的工作方式做最后的测试和调整。
最终在经过近7年的漫长飞行旅程之后，“信使号”将在2011年3月正式进入水星的运行轨道，开始为期一年的观测和记录工作。
总重量1100公斤，体积相当于一辆普通SUV汽车的“信使号”探测器，是由NASA投资开发、美国卡内基学院和约翰·霍普金斯大学应用物理实验室主导负责研制；先后有六个国家的20多个研究机构提供了重要的帮助。
“信使号”探测器 重要数据
总成本 4.27亿美元
总重量 1100公斤（探测器主体 500公斤+推进器600公斤）
探测器主体体积 1.27米*1.85米*1.42（长*宽*高）
探索水星（二）解析“信使号”
为了让探测器适应水星特有的大气环境和高温，科学家作出了一系列的尝试，并最终制造出了“全副武装”的“信使号”。那么这个由众多专家、花费多年时间精心打造的水星使者，能否完成它的特殊任务呢？
制造水星探测器，首先要解决一个非常关键的问题。由于在九大行星中，水星与太阳的距离最近，水星的表面最高温度往往达到摄氏450度左右。对于科学家来说，要让精密的探测仪器在如此强烈的日光照射和高温炙烤下，维持正常工作，是一个不小的挑战。
“信使号”结构示意图 太阳能板 遮阳板 天线
约翰·霍普金斯大学应用物理实验室，“信使号”设计者之一詹姆斯· 利里：幸运的是 探测器的大部分部件都不用暴露在强光和高温之下，因为我们有这个非常先进的遮阳板的设计，能保护探测器的主体。当遮阳板的温度达到普通烤箱的温度时，它就会抬升起来，而下面的探测器主体将保持在室内温度（遮阳板）的主要材料是陶瓷纤维织物，这种陶瓷纤维织物与航天飞机外表的防护瓦非常相似。
在解决了高温和强光照射问题后，“信使号”其它各部分的工作前提也就得到了保证。除了表面的太阳能板、遮阳板和天线之外，“信使号”的工作部件主要由七部分构成。首先左前端、也是最重要的，是一个“双重成像系统”，它由一个广角和一个窄角摄像头构成，广角摄像头主要拍摄水星表面的不同岩石状地表结构；而窄角摄像头则用黑白图像记录下小范围的地表特征。该系统将为人类拍摄记录下一个全面而详细的“水星全景图”。
而探测器正前端的X射线仪和右侧的“伽马射线和中子谱仪”则负责探测水星的地质结构，及其中蕴涵的各种金属元素。
磁力计应该是“信使号”上最特别的部件之一，为了更准确地测出水星不同地区的磁场大小和方向变化，它被特别安装在探测器主体之外一个3.6米长的金属杆之上。
激光高度计是探测水星不同地域表面的海拔高度；大气和表面组合探测仪以及高能粒子和等离子体探测仪，则会对水星的大气层组成进行详细的分析和记录。
【字幕】
1〉水星双重成像系统 （Mercury Dual Imaging System）
2〉伽马射线和中子谱仪（Gamma-Ray and Neutron Spectrometer）
3〉X射线仪 X-Ray Spectrometer
4〉磁力计 Magnetometer
5〉水星激光高度计Mercury Laser Altimeter
6〉水星大气和表面组合探测仪
Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer
7〉高能粒子和等离子体探测仪 energetic particle plasma spectrometer
华盛顿卡内基学院，“信使号”项目负责人肖恩·所罗门博士：这是一次奇妙的探索，人们对于（水星）这颗星球的所有疑问，它都将全面地给出科学的答案。
根据计划，“信使号”的探索工作将于2012年3月正式结束，而科学家对于“信使号”搜集的所有数据的分析和结论，将要等到2013年才能完成。
探索水星（三）神秘的星球 冰与火的世界
尽管水星是地球的近邻，但人类对于它的了解却是非常有限；对它的探索也仅在三十年前进行过唯一的一次。水星究竟是怎样形成的？它的上面到底有没有水？为什么它的密度如此之高？一系列的问题都有待解答。
1973年11月，由NASA设计制造的第一枚水星探测器——“水手10号”搭乘火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角的空军基地升空。它只花了3个多月的时间，便来到了金星附近。
1974年3月，“水手10号”实现了人类与水星的第一次近距离接触。它三次飞过水星上空，拍摄下了数千张水星表面的图片。 从这些图片上可以清楚地看到，水星表面主要由大片的平原、环形山和悬崖等地貌构成。
这就是“水手10号”所发现的水星表面最著名“卡路里”盆地，它的直径约为一千公里。科学家认为它与月球上的“宁静海”盆地非常相似，是在远古时期由小行星的猛烈撞击形成的。
然而，令人遗憾的是，“水手10号”只拍摄下了水星的远景和其表面45%的图片，而这个星球另一半究竟是什么样子，对人们来说，依然是个谜。
奥兰多·菲格罗亚（美国宇航局太阳系探索分部负责人）：现在30年过去了 随着科技不断发展，探测方式和材料设计已经让我们能够重回水星进行更有把握的探索。从而帮助我们了解（水星）解答对于这颗离太阳最近的行星的所有疑问。
在太阳系的九大行星中，只有水星、金星和火星和我们所生活的地球一样，是陆地星球。而在这些陆地星球之中，水星的体积最小，但密度却是最大的。这主要是因为它的内部是一颗半径为1800到1900公里的巨大铁核，重量占水星总重量的60%，是地核重量的两倍。
除了令人惊奇的密度，水星不同地域的巨大温差也让人难以想象。由于水星绕太阳公转的轨道离心率非常高，虽然远日点与太阳相距7千万公里，但近日点与太阳仅相距4千6百万公里，因此水星能照射到太阳的一面温度通常能达到450摄氏度。但由于水星的自转轴不规则，使它在公转时始终保持同一面对着太阳；因此无法接触到阳光的一面，最低温度经常维持在零下两百多度。难怪有人把水星比喻为“冰与火的世界”。
而事实上，从20世纪90年代初人们用雷达所观测到的数据表明，水星的表面很可能有类似于冰的物质存在；但这并不能证明这里就有水，因为科学家认为这很可能是由彗星带来的沉积物。
科学家指出，水星是最接近太阳的行星，也可能是太阳系最古老的陆地行星，了解它的形成过程和具体构造，对于分析我们的所居住的星球——地球的形成和演变过程、以及与太阳的相互作用等方面有非常重要的意义。
同样因为水星与太阳的距离过于接近，地球上的观测设备和太空中的哈勃望远镜等面对强烈的阳光照射，都难以对它进行直接观测，因此，这次发射“信使号”的探测行动意义重大，它将从六个大的方面对水星进行探索和考察。
1〉为什么水星的密度如此之大？
2〉水星的地质形成历史是怎样的？
3〉水星的核心部分的具体构造是怎样的？
4〉水星的磁场是如何形成的？有什么特点?
5〉水星的磁极有什么特点？
6〉为什么挥发物质对于水星来说特别重要？
【字幕】
水星重要参数
赤道直径 ：4878 公里（约为地球的三分之一）
水星的内核
温度： -212摄氏度——450摄氏度
探索水星（四）从神话中走出的“信使”
事实上这次探索水星的探测器“信使号”——“MESSENGER”这个名称有着多重含义。首先它是美国宇航局所设立的“水星表面空间环境、地理化学和空间遥测”这个探索项目名称的缩写；同时它也是一个完整的英语单词，有着“信使”的含义。而巧合的是，水星的英语单词“MERCURY”，也与“信使”这个词有一段渊源。“MERCURY”这个名称不仅蕴含着一个美丽的神话，它的诞生过程从一个侧面展示了人类对水星这个神秘星球的认识过程。
有记载说在公元前三千年，生活在两河流域的苏美尔人已经发现了水星，并给它起名阿布·伊迪姆·古德·乌德（Ubu-idim-gud-ud），一个很冗长的名字。
最早对水星观测留下详细记录数据的是巴比伦人。在记录中，他们称水星为古埃德（gu-ad）或古阿土（gu-utu）。
此后，水星的名字几经变迁，直到古希腊时期，喜欢用神话中天神的名字给星体命名的古希腊人给了水星两个名字——阿波罗和赫耳墨斯。我们提到过，由于水星离太阳过近，人类从地球上观测它，只能是在晴朗日子里日出和日落两个短暂的时间。同时，水星的公转速度太快，人类观测到的水星在日出和日落时分别位于太阳的两侧。于是人类在早期曾错误的将水星看成两个星球——当它早晨出现在太阳一侧的时候，被古希腊人称为——阿波罗；而傍晚水星出现在太阳另一侧的时候，则被称为——赫耳墨斯；二者在希腊神话中都是宙斯的儿子。然而，有意思的是，到了后期，古希腊人已经认识到了所谓的阿波罗与赫耳墨斯其实是同一个星体。古希腊哲学家赫拉克利特甚至已经认为，水星和金星是围绕太阳而不是地球公转的。
到了古罗马，人们要用他们自己神话中的天神为星球命名。而其实，古罗马神话基本上承袭了古希腊神话的体系和架构，大多只是将古希腊神话中神的名字改一改而已。这时，将水星当作两个星体的错误认识已经彻底消除。于是，水星从此就有了一个统一的名字——与希腊神话中的赫耳墨斯相对应的古罗马天神的名字——墨丘利。
墨丘利是一个在众神间传递信息的信使。在很多宗教题材的绘画、木板画和雕塑作品中都能看到墨丘利。如波提切利和达·芬奇的《圣母领报》中，负责告知玛丽娅，她已经身怀“圣子”的报信天神就是墨丘利。而波提切利的另一幅著名代表作《春》中，自然也少不了在天上、人间传递春之讯息的信使——墨丘利的身影。他神情略带忧伤，举起手中的魔杖正在摘取树上的果子。
不知是古代人类拥有着与大自然浑然一体的大智慧，还是一种误打误撞的巧合。总之，古罗马天神墨丘利与天体水星间竟有着一个最重要的相同点——它们都是“飞毛腿”。
作为信使的墨丘利，天生行动迅捷。不但身上长着一双翅膀，在他的帽子、鞋子上、甚至魔杖上都有翅膀。而水星的天文学符号——即一个圆形下面一个交叉的短垂线和一个半圆，也正是墨丘利所拿的魔杖的形状。
同样的，我们提到过水星的公转速度极快，其平均轨道速度是每秒48公里，在太阳系的九大行星中是无可匹敌的。这样，水星绕太阳公转一圈——也就是水星上的一年，仅相当于地球上的88天。
但是，由于水星的自转速度很慢，仅是地球自转周期的五十九分之一，要在水星上看到一次完整的日升日落大约需要176个地球日。因而在我们一般人看来，水星上就出现了这种“一天等于两年”的“怪现象”。
1889年，意大利天文学家夏帕里利经过多年观测认为水星自转和公转的时间都是88个地球日。直到1965年，美国天文学家才测量出了水星自转的精确周期是58.646个地球日。
探索水星（五）对太空的探索 从太阳系开始
人类对宇宙对太空的探索和向往似乎与生俱来，我们在询问宇宙、太空是如何形成的同时，多少也寄望着，找到的答案也能有助于我们解答人类自身是从哪里来的。在逐步认识宇宙的过程中，人类也更好的认识了自己。而这个对浩瀚宇宙求索的过程，就从我们所在的太阳系开始。
太阳系主要由太阳和它的九大行星组成。按照和太阳的距离由近及远，九大行星分别为水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星，和冥王星。20世纪50年代末以来，人类已经通过空间探测器，造访或近距离观测了除冥王星之外太阳系其它主要星球。
人类最早的空间探索从地球的卫星--月球开始。１９５９至１９７６年，美国和前苏联先后向月球发射了８０多个月球探测器，其中有４５个取得成功。１９６９年７月２０日，美国“阿波罗”１１号上的宇航员阿姆斯特朗登上月球，首次实现了人类登月的梦想。
水星是太阳系中最靠近太阳的行星，虽然人类至今对它还知之甚少，但“信使”号的即将发射，以及其他正在进行中的水星探索计划让我们相信，对水星的深入了解已经指日可待。
金星是天空中最亮的星星，也是太阳系中唯一没有磁场的行星。金星的外表和地球非常相似，因而天文学家一度认为，在金星上发现生命的可能性比火星还大。从1961年起前苏联和美国向金星发射了30多个探测器。美国借助1989年发射的麦哲伦号金星探测器，已经绘制出了第一张金星表面全景照片。
红色星球火星是人类宇宙探索中迄今了解最多的一颗行星。20世纪60年代以来，前苏联和美国都对它进行过较长时间的探测，人类一直想从这个与地球相似的星球上发现奇迹。现在，美国的“勇气”和“机遇”号火星车正分别在火星表面的两端进行探索，试图发现火星上存在过水和生命的痕迹。
木星是太阳系九大行星中当之无愧的“王者”，它在九大行星中体积、质量都是最大，并拥有最多的卫星。同时，它还是从地球上用肉眼最容易观测到的行星。20世纪70年代，先驱者和旅行者探测器曾飞掠木星进行考察，向人们提供了第一批木星近景图像。1989年发射的伽利略号木星探测器探测到木卫二的冰层下存在一个暗海洋。
土星因为它美丽的行星环而出名。20世纪80年代初，旅行者探测器飞过土星，不仅发现美丽的土星光环是一组成千上万条光环组成的光环群，而且新发现了13颗卫星，使土星的卫星增加到23颗，成为一个土卫大家族。美国和欧洲联手打造“卡西尼”号于1997年10月发射升空，遨游太空6年多后，已经于今年7月1号进入了环土星轨道，并传回了大量色彩斑斓的土星图片。
1990年发射的尤利西斯号太阳探测器，对太阳系的核心——太阳进行了探测，收集了太阳南北两极的太阳风的数据。
由于天王星和海王星过于遥远，目前只有美国在1977年发射了“旅行者”2号对它们进行了简单的观测。
然而随着太空探索的飞速发展，很难说哪一天，人类就将冲出太阳系，进入更广阔的宇宙空间。
探索水星（六）结束语
从１９６９年７月２０日阿姆斯特朗登上月球，迈出了人类太空探索史上辉煌的一步，至今已经35年了。在这35年间，人类在太空探索上，取得了许多成绩；但也曾付出生命的代价。事实上在我们赖以生存的地球上还有许多多问题没有解决，为什么我们仍要花费大量的金钱、冒着生命危险重返月球、登陆火星，并进一步向太空深处进军呢？我们是有一些很现实的理由，如地球太小，迟早无法满足人类的生存，而浩瀚的宇宙将给人类未来发展提供更广阔的空间等。然而更重要的是，飞向太空是人类的梦想。当一枚枚火箭升空、一艘艘飞船向地球传回太空信息时，人们都会为成功而骄傲，为飞天梦想的实现而自豪。
(编辑：戴昕来源：CCTV.com)