翻阅行星探测史时，会发现一些匪夷所思的数字。比如：

“信使号”（MESSENGER）2004年8月3日发射，2011年3月18日进入环绕水星飞行的轨道。历时6年7个月。

“新视野号”（New Horizons）2006年1月19日发射，2015年7月14日飞越冥王星，历时9年半。

水星是距离太阳最近的行星，跑在地球的内圈，即使和地球隔着太阳遥遥相对（所谓“上合”）时，最远也不过1.5个天文单位（AU，即日地平均距离）。而冥王星曾是最遥远的行星（至少，“新视野号”发射时，它还是呐），“新视野号”遇见冥王星时，已经离地球32AU了。

为什么跑到冥王星只用了9年半，而到水星却要超过6年半呢？是不是“信使号”项目组把科研经费A掉了？

其实，一切都出于无奈。水星的公转轨道位于太阳重力场的深处。探测器从地球出发，如果划一条简单弧线去水星，那么，与其说它前往水星，还不如说它在坠向太阳。打个比方：四楼阳台上，一个大汉手滑，丢下一个铅球，嚷着让二楼阳台的孩子接住，结果会怎样呢？

地球就是四楼的大汉，水星就是二楼的孩子。已经挣脱地球引力的探测器，再被质量巨大的太阳持续加速之后，表面重力加速度只有地球38%的水星根本抓不住它。

假如不考虑绕飞，而只是从表面掠过的话，项目就会容易得多。“水手10号”探测器（Mariner 10），1973年11月3日发射，只花了3个月（次年2月5日）就跑到水星身边了。但它跑得实在太快，无法入轨，最终围着太阳转了下去，和行星们平起平坐，级别还挺高呢。

其实拿“新视野号”来比较，并不太公平，对吧。“新视野号”也只是飞掠，倘若任务是绕冥飞行的话，就也要考虑抵达速度和刹车问题，不能跑太快。更公平的比较对象，是用了6年8个月落户土星的“卡西尼号”（Cassini）。

回到原题上来。那么，我们多装些推进剂，让探测器自己猛踩刹车，行不行？

真不行。即便是很“省油”的最终方案，推进剂依然占掉了探测器总质量的54%，再加燃料的话，就要换重型火箭才能升空。并且，推进剂容器和隔热系统（对于阳光炽烈的水星探测很重要！）全都要重新设计，项目组承受不了这个成本。在约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的官网上，项目组答问时，非常老实地说：这个项目，推迟升空的话，就基本会被砍掉了……

推进剂对于“信使号”入轨后的科研工作也很宝贵。水星太小了，太阳太近太大了，在强烈的引力干扰下，绕飞水星需要大量燃料维持轨道。把推进剂留给科研探测，比花在路上值。

于是，“信使号”前往水星时，利用行星引力逐层降轨，走了极其迂回的一条道路，参与引力变轨的行星有地球、金星甚至水星自己。这个方案省油耗时。发射升空后，它飞掠了1次地球、2次金星、3次水星，到第4次遇见水星时，才算正式抵达。

2004年8月3日上天后，它先沿着近似地球轨道的椭圆兜了一圈，过了整整一个地球年，2005年8月2日，它再次和地球会合，并被地球引力甩向内圈。然后，它在地球和金星之间转了近3圈，期间2次飞掠金星。

第1次飞掠时，它把轨道调整为和金星公转周期同步。这样，经过整整一个金星年（225天），它们就可以在同一点再次相遇。

2007年6月5日，“信使号”第2次飞掠金星，并被丢往水星方向。它的轨道变成一个很扁的椭圆，近日点在水星轨道、远日点在金星轨道。

换言之，刚才说的四楼大汉丢铅球，现在挪到三楼丢了，二楼的小朋友感觉好了些。

不过，此时的“信使号”通过近日点（即水星轨道）时，秒速大约62.5千米，水星还是接不住（水星公转秒速39~59千米）。事实上，“信使号”升空后不到3年半（2008年1月14日），就已到过水星，只是这次刹不住车，喊声“嗨”就绝尘而去了。

怎么办呢？一次接不住，那就多见几次面，每次慢一点吧。为了和水星约会，“信使号”陆续做了5次深空变轨（DSM）。它耐心地围着太阳转了11圈半，期间遇到3次水星。每次见面，它都把速度降一点，把轨道缩一点。到第4次相会时，水星终于能够留住它了。

2011年3月18日，“信使号”正式进入环水轨道，成了水星的一颗人造卫星。此刻它离地球1.6亿千米，可是回顾来路，它已经绕日飞行了15.2圈，全程79亿千米，相当于从天王星走直线到太阳，再走直线去一趟“新视野号”遇见冥王星的位置。

咦？这么说，“信使号”走这么“慢”有情可原了。但是，它6年半走了一个天王星加一个冥王星，而“新视野号”花9年半才到冥王星，那么，是“新视野号”项目组A掉了科研经费？

其实也没有。“信使号”的6年半，一直在太阳附近高速运行，而“新视野号”则脸朝外飞，被太阳拖着后腿，越飞越慢。越过木星轨道后，速度已经降到每秒十几千米。只不过，在水星附近，飞到每秒四五十千米依然跳不出太阳的手心，而在木星以外，十几千米的秒速就足以冲出太阳系了。

“信使号”的轨迹，虽前无古人，却后有来者。2018年10月20日，欧洲空间局的“贝皮可伦坡号”（BepiColombo）绕水探测器发射升空，它也会采用“信使号”式的路径，眼睛瞅着别处，假装随便逛逛，飞掠1次地球、2次金星、6次水星、到第7次才入轨。一切顺利的话，它将在2025年11月2日入轨，全程耗时7年出头，比“信使号”还要多出5个月。

由于前往水星的路上节省了大量推进剂，“信使号”花了7个月完成既定探测项目后，又加班3年半，直到2015年4月30日才坠落水星。能在绕水轨道上坚持4年多，非常了不起。看似浪费时间的路径，还是很值得的。

水星凌日的可见范围

2016年5月9日将发生水星凌日。水星进入太阳圆面时，是中国的傍晚，甚至东部的省市早已日落。图中所示的地区，能够看到水星完全进入太阳圆面的过程。越往西走，看得越久。错过这一回，下一次是2019年，再下一次是2032年。水星离太阳近，凌日不算太稀奇，金星凌日这辈子却再也看不到了。

坛城上的木火相合与金星

木星合火星。恰巧金星也在附近，东方天空一时绚烂。10月26日，木星合金星，11月3日，金星合火星。这期间三颗行星互相穿插，将非常热闹好看。

用长焦拉近木星，还可以看到它的卫星们，图中自上而下的三个亮点，分别是木卫一、木卫二、紧贴在一起的木卫三和木卫四。为了便于理解这次木星合火星的视觉距离，我在右下角放了个等倍的月亮。

木星合火星

东方泛蓝时，刚刚过了西大距的水星也来亮了个相。四颗行星同现东方，在我的知识库里，也快赶上公元前1953年的那次旷世黎明了。

金木火水齐现东方

有车停在我背后，问我哪儿看日出。我说因为东山的原因，喇荣只有日升，没有日出，还不如留在这里看四星齐现的盛景。她们不信，说“别人拍过喇荣日出的”，开车去别处打探了……好吧。

水星

水星2015年9月东大距

水星今年第五次东大距，肉眼照例没看见，相机指向太阳落山处的左上方，估摸着位置拍到了水星，就是树枝上挂的那缕闲云最右端、上方的小亮点。

上一次拍到水星

新月和水星，2015年5月19日

肉眼并没有看到水星，西方的天光和下面的坛城都太晃眼了，但我知道它在那儿。一个月后检视照片时发现，确实拍到了。

学习维基：水星探测器“信使号”英文缩写：MESSENGER，全写： MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging，意译为“水星表面、太空环境、地球化学与广泛探索”。这个缩写太巧妙了，而且墨丘利的职业也正好是信使。

2月26日，水金火木土五星聚集在5°以内

这大约是人类历史上旷古绝后的亮丽黎明。公元前1953年2月初至3月初，太阳系家族在东方到东南方天空中阖家团圆。 2月2日晨，人眼可以看到的日月五星全部聚集在视直径35°的范围内。 天王、海王和冥王（既然它在，就点它一下名吧）则会聚在不远处的东南方，视直径不超过20°。

2月26日晨，水金火木土五行星集结在4°以内。 3月3日晨，月球再次经过此处天空，与五星再次会聚，共同为赫利俄斯的金色太阳车套上马鞍。

水星凌日。 在北京，凌晨3点13分53秒时，水星已经进入太阳圆面，可惜此时看不见。 6点56分7秒，太阳带凌而出，水星于8点9分37秒移出太阳圆面。

2004年金星凌日

金星凌日。 这次金星凌日的最佳观测点在亚非欧，完全与美国无缘。文章里的图片都是由Starry Night软件模拟。

黄道面和金星围绕太阳的公转面有两个交点。 每年6月8日前后，地球运行到金星的降交点； 12月10日前后，地球运行到金星的升交点。 如果金星恰好正在通过地球所处的这个交点，太阳、金星和地球就会精确地排列成一条直线，在地球上就会看到金星从太阳的圆面上掠过， 而在太阳上的某些地方，则可以看到金星完全遮掩地球。

在地球上只能看到地内行星即水星和金星的凌日现象。 而金星凌日比水星凌日罕见得多。 究其原因，是因为水星距离太阳较近，公转速度比金星快，地球通过其公转交点时，它正好也跑到这里的机会比较多。 243年是金星凌日最稳定的长周期，每个周期内可以看到四次分布不均匀的金星凌日，其间隔时间分别是：8年、121.5年、8年、105.5年。 也就是说，一个人有可能一生中看到两次金星凌日——如果生而逢时且活到113岁以上，也许可以看到三次—— 很怀疑第一次看得懂不，第三次看得动不），也可能一次也看不到。

上次金星凌日是北京的1882年12月6日晚上到次日凌晨，所以我没看到。 还好下次金星凌日在2012年6月6日就会发生，而且北京还是能看得到。 如果再错过，这一生看金星凌日的机会就用完了。因为再下次就是2117年12月11日了。

2004年金星凌日