ESA/JAXA的BepiColombo任務正在為2022年6月23日第二次近距離飛越水星做準備。ESA的航天器運行團隊正在指導BepiColombo在2025年進入水星周圍的軌道之前對水星進行六次重力助推。

跟去年的首次相遇一樣，本週的飛越也將使該航天器進入距離該行星表面約200公里的高度。預計將在時間時間9點44分展開。

這次飛越的主要目的是利用行星的引力來微調BepiColombo的軌道。BepiColombo於2018年10月從歐洲的庫魯航天港搭乘Ariane 5進入太空。現在，它正在利用九次行星飛越：一次在地球、兩次在金星、六次在水星，另外再加上航天器的太陽能電力推進系統，將引導進入水星軌道從而對抗來自太陽的巨大引力。

儘管BepiColombo在這些短暫的飛越中處於“堆疊”巡航配置中，這意味著許多儀器還不能完全操作但它仍可以抓住水星科學中的一個令人難以置信的味道，進而促進我們對太陽系最內側行星的理解和認識。BepiColombo的三台監測相機將拍攝一連串的快照以顯示行星的表面，而一些磁力、等離子體和粒子監測儀器將在靠近行星的幾個小時內從近處和遠處對環境進行採樣。

ESA BepiColombo項目科學家Johannes Benkhoff表示：“即使在轉瞬即逝的飛越過程中，這些科學’抓取’也是極其寶貴的。我們可以讓我們的世界級科學實驗室飛過水星環境中不同的、未曾探索過的部分，而一旦進入軌道，我們就無法進入這些部分，同時還可以在準備工作上取得先機以確保我們將盡可能迅速和順利地過渡到主要的科學任務。”

BepiColombo任務的一個獨特方面是其雙航天器性質。ESA負責領導的水星行星軌道器和JAXA領導的水星磁層軌道器Mio將在2025年由第三個模塊即ESA的水星轉移模塊(Mercury Transfer Module)送入圍繞該行星的互補軌道。屆時，它們將一起合作研究這個神秘的內行星的所有方面–從它的核心到表面過程、磁場和外大氣層–從而可以更好地了解靠近其母星的行星的起源和演變。雙重觀測是了解太陽風驅動的磁層過程的關鍵，BepiColombo將通過同時在兩個不同的地點對行星的磁場和太陽風跟行星的相互作用進行觀測以此來獲得新的突破。

在彈射的過程中

引力飛越需要極其精確的深空導航工作，這樣才能確保航天器以正確的距離、正確的角度和正確的速度通過將改變其軌道的巨大天體。所有這些都是提前數年計算出來的，但在當天必須盡可能地接近完美。

進入圍繞水星的軌道則是一項具有挑戰性的任務。首先，BepiColombo必須擺脫它從地球上發射時“出生”的軌道能量，這意味著它首先要在一個跟我們的母星相似的軌道上飛行–並將其軌道縮小到跟水星更相似的大小。因此，BepiColombo第一次飛越地球和金星是用來“傾倒”能量並落到太陽系中心附近的，而一系列的水星飛越則是用來損失更多的軌道能量，但現在的目的是被這顆焦黑的行星捕獲。

在這六次這樣的飛越中的第二次，BepiColombo需要在距離水星表面僅200公里的地方經過水星，相對速度為7.5公里/秒。在這種情況下，BepiColombo相對於太陽的速度將減慢1.3公里/秒，進而使其更接近水星的軌道。

“我們有三個空檔可以從位於德國達姆施塔特的歐空局ESOC任務控制中心進行修正機動，以此在正確的時間和正確的地點準確地使用我們需要的水星引力，”BepiColombo的任務經理Elsa Montagnon介紹道，“第一個這樣的時段被用來調整所需的飛越行星表面200公里的高度，以確保航天器不會跟水星發生碰撞。由於我們的飛行動力學同事的細緻工作，第一次軌道修正執行得非常準確，因此不需要更多的槽位。”

自拍相機開始使用

在飛越期間，不可能用主要科學相機拍攝高分辨率的圖像，因為當航天器處於巡航配置時它被傳輸模塊所遮擋。不過BepiColombo的三個監測相機(MCAMs)將在這個時候進行拍照。

由於BepiColombo最接近的地方將是在該行星的夜面，預計首批水星被照亮的圖像將在接近後約5分鐘、距離約800公里的位置。

這些相機提供1024 x 1024像素分辨率的黑白快照，它們被安置在水星傳輸模塊上以便同時也能捕捉到航天器的太陽能電池陣列和天線。當航天器在飛越過程中改變其方向時，將看到水星從航天器結構元件後面經過。

據悉，第一張圖片將在最接近後的幾個小時內被下行鏈路，第一次圖片公佈預計在6月23日下午。隨後的圖像將在這一天的剩餘時間裡被下行鏈路，第二次的發布–包括多張新的圖像–預計在周五上午。所有的圖像計劃於6月27日週一在行星科學檔案館(Planetary Science Archive )對公眾發布。

對於最近的圖像，應該可以識別大型環形山和其他跟構造和火山活動有關的突出的地質特徵，比如星球表面的疤痕、皺紋脊和熔岩平原。水星嚴重坑洼的表面記錄了46億年的小行星和彗星轟擊的歷史，其將跟獨特的構造和火山奇觀一起幫助科學家揭開該行星在太陽系進化中的秘密。