一顆探測器從火星上空掠過,沒有著陸,只是"借了個力"。
當(dāng)?shù)貢r間5月15日,NASA"靈神星"(Psyche)探測器在距火星表面約2864英里(4609公里)處完成近距離飛掠。這次飛掠的核心目的只有一個:利用火星引力實現(xiàn)"引力彈弓"加速,為最終抵達主小行星帶內(nèi)的目標(biāo)小行星"靈神星"(Psyche)鋪平道路。
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飛掠過程中,探測器借助火星引力拉動,在三小時內(nèi)將自身速度提升,并輕微修正了軌道平面,使其最終對準(zhǔn)目標(biāo)。任務(wù)團隊利用探測器與NASA深空通信網(wǎng)(DSN)之間的無線電信號,對飛掠過程進行精確跟蹤驗證,確認探測器速度增加約每小時1000英里,軌道平面相對太陽赤道旋轉(zhuǎn)約1度,符合設(shè)計預(yù)期。按照計劃,探測器將于2029年夏天抵達目標(biāo)小行星。
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這次飛掠還有意外收獲。由于"靈神星"探測器以相對太陽邊緣的角度接近火星,在機載相機拍攝的圖像中,火星呈現(xiàn)為一彎纖細的新月,其亮弧表面被拉長。研究人員認為,這一現(xiàn)象與太陽在火星天空中的位置有關(guān)。
探測器在從火星夜側(cè)進入晝側(cè)的過程中,對火星表面進行了快速成像。公布的圖像顯示,探測器捕捉到了近乎"滿月"的火星畫面,從北極冰帽一路延伸至水手峽谷系統(tǒng)及其周圍高原,并以更高分辨率記錄了包含水冰的北極冰帽,其橫跨距離超過430英里(700公里)。另一組圖像則呈現(xiàn)了位于西風(fēng)帶風(fēng)區(qū)的"波紋狀"沙丘,細長條紋沿風(fēng)向延伸,長度約可達30英里(50公里),寬度約30英里。
此外,探測器多光譜成像儀還獲取了火星赤道附近大型撞擊坑"惠更斯"(Huygens)的增強彩色圖像,該撞擊坑直徑約290英里(470公里),坑內(nèi)布滿可能的沙丘,記錄了遠古時期的地質(zhì)歷史。任務(wù)團隊表示,此次火星飛掠獲取的圖像和數(shù)據(jù)將為后續(xù)在"靈神星"小行星軌道上的科學(xué)觀測軟件提供重要校準(zhǔn)基準(zhǔn)。
磁力計在飛掠階段已開始收集數(shù)據(jù),初步跡象顯示其已探測到火星弓形激波——即太陽風(fēng)與火星磁場相互作用形成的邊界。伽馬射線與中子光譜儀團隊則利用數(shù)據(jù)窗口快速下載數(shù)據(jù),并計劃與過去數(shù)年火星任務(wù)的觀測結(jié)果進行對比,以驗證儀器性能。
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這次飛掠不僅是"靈神星"探測器自身的關(guān)鍵節(jié)點,也成為多項火星在軌任務(wù)的聯(lián)合觀測契機。NASA"火星勘測軌道飛行器"(MRO)、2001年發(fā)射的"火星奧德賽"軌道器、"好奇號"火星車以及歐洲航天局(ESA)的"火星快車"和"ExoMars"微量氣體軌道器等多艘探測器,均對"靈神星"任務(wù)載荷開展了大量地表觀測,以支持其數(shù)據(jù)校準(zhǔn)。
隨著火星引力助推段順利結(jié)束,"靈神星"探測器將逐漸脫離其高效的太陽能電力推進系統(tǒng),繼續(xù)駛向主小行星帶內(nèi)的目標(biāo)。任務(wù)計劃顯示,探測器預(yù)計于2029年8月抵達小行星"靈神星"附近軌道,隨后將在多個不同高度的科學(xué)軌道上對其進行長時間的精細測繪與物質(zhì)性質(zhì)探測。
科學(xué)界普遍認為,"靈神星"小行星可能是一顆遠古行星被剝離外層后遺留的金屬內(nèi)核,是研究太陽系行星"積木"的代表性樣本之一。若這一推測得到證實,"靈神星"將為人類提供罕見機遇,近距離研究類似地球等巖石行星內(nèi)部通常深埋數(shù)十億年的金屬物質(zhì)構(gòu)成,從而深化對行星形成與演化過程的認知。
"靈神星"任務(wù)由美國亞利桑那州立大學(xué)(ASU)牽頭,NASA位于加州帕薩迪納的噴氣推進實驗室(JPL)負責(zé)任務(wù)整體管理、工程、運行與測試工作。探測器平臺由位于休斯頓的Intuitive Machines公司提供,用于承載該任務(wù)所需的高效太陽能電力推進系統(tǒng)。ASU還與位于丹佛的馬林空間科學(xué)系統(tǒng)公司合作,負責(zé)探測器成像系統(tǒng)的運行管理與相機設(shè)計、制造及測試。
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