體驗飛掠金星的非凡景象和聲音－Ken641228的部落格

當地時間8月9日，ESA和NASA的太陽軌道飛行器以7995公裡的距離飛過金星，而ESA和日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的BepiColombo任務於8月10日以距離金星表面僅552公裡的距離掠過。這些近距離飛行是為瞭給航天器提供重力幫助，以幫助它們到達下一個目的地。在2025年進入軌道之前，BepiColombo將在10月1日至2日夜間對水星進行六次飛掠中的第一次。太陽軌道飛行器將於11月27日近距離飛掠地球，隨後金星的彈弓將傾斜其傾角以便其首次看到太陽的兩極。

金星近距離飛行需要極其精確的深空導航工作，以此以保航天器在距離地球1.877億公裡的距離上處於正確的接近軌道上，據悉，精確度需要達到幾公裡以內的級別。

感覺熱量

正如預期的那樣，BepiColombo近距離飛越睡醒時，航天器模塊從這顆星球的夜側向晝側傳遞時感受到瞭熱量的迅速增加。位於遮陽板內部的JAXA水星磁層軌道器(MMO)則記錄瞭其八塊太陽能電池板中的一個上升瞭110攝氏度，即從-100ºC上升到+10ºC。而在航天器內部，則隻觀察到2-3ºC的增幅，這證明瞭絕緣的有效性。

在歐洲水星傳輸模塊上，在航天器散熱器上觀測到瞭50ºC的溫度上升，而水星行星軌道器(MPO)記錄瞭約20ºC的變化。

引力拖拽

太陽軌道飛行器和BepiColombo探測器也在它們的反作用輪的角動量中感受到瞭行星的巨大引力，其反作用輪用於保持航天器的姿態從而使其指向軌道。

搭載在BepiColombo MPO上的意大利彈簧加速度計(ISA)以極大的靈敏度記錄瞭航天器測量到的加速度。ISA團隊隨後將加速度數據轉換為頻率，從而使人耳能夠聽到。由於行星的重力作用於航天器結構，航天器對快速溫度變化的反應以及努力補償這些影響的反作用力，由此產生的聲音充滿瞭有趣的效果。

當飛船以不同的距離飛過金星時，加速度計還能感受到潮汐對飛船的影響。BepiColombo的質心和ISA相對於金星的萬有引力之間的微小差異可以被探測到，這是加速度計首次在另一顆行星上記錄到這種效應。該團隊正在分析這些寶貴的數據並將利用測量結果作為參考，在水星的科學階段之前對儀器進行微調。

多點科學

在飛掠過程中，許多科學儀器都是打開的，從而能夠利用這個機會來收集關於金星磁場、等離子體和航天器周圍粒子環境的數據。此外，這兩次飛越的獨特之處在於，這兩組數據可以從行星軌道飛行器通常不會采集的位置進行比較。

來自兩個航天器的磁力計小組報告稱，他們在數據中看到瞭飛越的影響，這讓他們得以罕見地一瞥太陽風跟行星大氣的相互作用。

BepiColombo MPO磁力計團隊在飛越金星時對總磁場的變動性進行瞭簡單的聲波化。該音頻捕捉瞭由太陽風及其跟金星的相互作用引起的低頻風狀噪音。飛船在弓形激波處突然過渡到非常平靜的太陽風的過程被清楚地記錄下來。

太陽軌道器磁力計團隊還描述瞭當它們經過行星的側翼時，由於磁場的壓縮磁場的大小在增加，然後當它們穿過弓形激波再次進入太陽風時磁場急劇下降。

當太陽軌道器穿過磁層的尾部從弓形激波進入太陽風時，BepiColombo處於“上遊”，所以研究小組將知道整個遭遇過程的輸入磁場條件以觀察金星如何影響下遊的太陽風。對這兩組數據進行詳細的分析則需要數周的時間。

另外，BepiColombo MPO和MMO上的傳感器還在監測磁氣圈和金星附近的離子循環。粒子跟隨電磁場也跟電離層和大氣中的過程密切相關。如MPO上的SERENA/PICAM離子粒子探測器清楚地測量瞭在最近的接近過程中氫離子密度的峰值。SERENA是尋找外逸層填充和釋放自然豐度儀器套件，PICAM則是行星離子照相機。

通過這次近距離接觸，MPO的水星輻射計和熱紅外成像光譜儀(MERTIS)可以捕捉到金星大氣層的光譜，與此同時，金星完全占據瞭它的視野。自20世紀80年代早期的金星15號任務以來，還沒有獲得過如此高分辨率的金星光譜。對MERTIS數據的初步觀察顯示瞭預期的二氧化碳帶和更多光譜特征的暗示。詳細的分析揭示大氣的熱結構和潛在的二氧化硫豐度將需要數周的時間。除瞭這些數據的科學價值外，它還將有助於驗證儀器校準，進而為航天器對水星的首次熱紅外觀測做準備。

金星搶鏡

這兩項任務中都不可能使用科學相機拍攝高分辨率的金星圖像，但都可以使用其他儀器拍攝黑白圖像。

太陽軌道飛行器的SoloHI成像儀在金星接近地球前幾天觀測到瞭金星的夜側。SoloHI則通常能通過捕捉被風中的電子散射的光來拍攝太陽風的圖像。太陽風是太陽不斷釋放出的帶電粒子流。在飛掠金星之前的日子裡，該望遠鏡捕捉到瞭金星日面引人註目的眩光。下圖展示瞭金星從左面穿過視野的情景，太陽在右上方的鏡頭外。這顆行星的夜側是被太陽隱藏的部分，它看起來像一個被明亮的新月光包圍的黑暗半圓。