鲜有人知的是，水星其实是除天王星和海王星以外最难抵达的大行星，甚至比到木星和土星还要难。

木星和土星虽远，但可以借助地球引力弹弓加速或减速。这两颗气态巨行星的引力又很强，轻而易举就能俘获速度早已停下来的探测器。

但水星完全不同。最大的难关不是热，而是引力势阱（虽然高温也是个大难题，水星反射的巨额太阳能也会烧坏探测器）。

你以为的去水星，是这个样子：

但实操上，是这个样子：

太阳的巨大质量形成了深邃的引力势阱，从地球到太阳附近的路径相当于是在剧烈的下坡滑落！越靠近太阳，引力越大，探测器就越加速。想让探测器减速，就要消耗大量的能源，而以人类目前的技术无法让探测器带那么多能源上天。以探测器那点电能，想和太阳引力做对抗，无异于小木块在激流中想逆流而行。

这就好比，你的小车在一段非常陡峭的山坡上剧烈下滑。你想刹车，却发现油远远不够。但你的目的地不是到谷底，是要停到山坡上一个小土坑。但这个小土坑太小了，小到你只能快速地掠过它，实在来不及停留在这个小土坑上（引力上的“下坡”，不是空间上的。水星和地球的轨道几乎和黄道面齐平）。

水星的质量只有地球的 5.53％，只比月球强 4.5 倍。但因为离太阳太近，导致它的希尔球被压缩得更小。如此微弱的引力根本不可能一次就抓住探测器（所以它无法俘获卫星）。

（此图来自 @凌晨晓骥大佬，由 xkcd 绘制）

所以上世纪六十年代的“水手号”探测器几次掠过水星，却无法环绕水星。再加上水星的自转太慢，它换一面面向太阳需要 58 天，这导致“水手号”只能扫描到水星 40％的地表（向阳面）。因此我们对水星的了解相当匮乏，甚至不及木星。当时的人甚至还以为水星已经被太阳潮汐锁定了（实际上没有，只是公转和自转 3：2 的锁定）。

直到 1985 年，有位华人女物理学家解决了这个问题，她的名字是颜刘贞婉（Chen-Wan L. Yen) ，美国华裔，来自中国台湾。她就读于著名的女子学校“台北州立第一高等女学校，本科是台大物理系。大学毕业后在麻省理工大学攻读物理学博士。颜刘毕业后进入 NASA 喷气推进实验室（JPL）担任轨道动力学专家。

颜刘通过建立数学模型得出结论，有一种方法不需要携带那么多的能源也能抵达水星，但代价是要花费七年的时间，飞行 79 亿公里，绕太阳公转 15 次。

具体操作是：NASA 探测器从地球出发后，先绕地球公转轨道一周，追上地球后再次借助地球的引力弹弓前往金星。掠过金星后第一次借助引力弹弓，绕金星轨道一周后，第二次借助金星引力弹弓到水星。然后在水星轨道上掠过水星四次，第四次就能被水星俘获了。

这个流程听着就很复杂，紧凑，一步都不能差，持续时间也很长。本质上就是利用地球和金星的引力，和它俩的大气层摩擦给探测器减速刹车。减速到第四次掠过时，水星引力就能抓住“信使号”了。

此外，可以利用太阳风减速。太阳的高能粒子流其实不多，但只要把遮阳盾对准太阳的一面，不仅可以遮阳，更重要的是，太阳喷出的粒子积少成多，就会对探测器有起到显著的推动作用。这就好比郑和下西洋时，无论是顺风还是逆风，帆船都可以通过改变船帆的迎风面将风力转为动力。逆风时，帆船也可以沿着“之”字型路线前进。

在这位学术天才的数学设定下，“信使号”终于在 2011 年 3 月被水星引力“抓住”。它拍摄了水星全貌，并传输了大量精准的水星物理参数和地表情况。今天我们对水星的绝大部分认知，包括磁场、内核、地质活动，都来源于“信使号”。