一顆探測器掠過火星上空,不是為了登陸,而是為了"偷"一把速度。
當地時間5月15日,NASA的"靈神星"(Psyche)探測器完成了一次關鍵操作:從火星上空約2864英里(4609公里)處飛掠,借助火星引力實現"引力彈弓"機動。三小時內,它將飛行速度提升了約1000英里/小時,軌道平面相對太陽黃道面偏轉約1度——這些精確參數通過NASA深空網絡(DSN)的無線電信號實時回傳確認。修正后的軌道指向最終目標:主小行星帶中的金屬小行星"靈神星",預計2029年夏天抵達。
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飛掠期間,探測器攜帶的科學載荷全部開機。多光譜成像儀、磁強計以及伽馬射線與中子譜儀進入測試狀態,為科學家提供了獨特的火星觀測窗口。由于探測器以相對太陽黃道面的角度接近火星,在星載相機畫面中,火星呈現為一彎纖細的新月,亮弧比滿月時更長。研究團隊認為,這一現象與太陽位于火星后方、大氣散射陽光有關。
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探測器還抓緊時間掃描了火星表面。公開圖像顯示,它捕捉到了"滿月"視角的火星畫面——從北極冰帽一路延伸至水手號峽谷系統,并以更高分辨率記錄了南極冰帽,其橫跨范圍超過430英里(700公里)。另一組圖像則呈現了位于西風帶的"波浪云紋"區域,云紋沿風向延伸,長度約30英里(50公里),寬度約30英里。
多光譜成像儀還獲取了火星衛星"火衛一"(Phobos)的增強彩色圖像。這顆直徑約290英里(470公里)的不規則天體表面布滿隕石坑,記錄了撞擊歷史。任務團隊表示,此次飛掠收集的圖像與數據將為后續"靈神星"軌道階段的科學軟件提供重要校準基準。
磁強計在飛掠階段已開始采集數據,初步跡象顯示其已探測到火星弓形激波——即太陽風與火星磁層相互作用形成的邊界。伽馬射線與中子譜儀則利用觀測窗口快速獲取數據,并計劃與過去數十年火星任務的觀測結果對比,以驗證儀器性能。
這次飛掠的意義不止于"靈神星"任務本身。NASA的"火星勘測軌道飛行器"(MRO)、2001年發射的"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個探測器,同期開展了大量地表觀測,為"靈神星"任務的載荷驗證提供了交叉比對機會。
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隨著火星借力段順利結束,"靈神星"探測器正逐步啟動其核心的太陽能電力推進系統,繼續駛向主小行星帶。任務計劃顯示,探測器將于2029年8月抵達小行星"靈神星"附近軌道,隨后在不同高度的多條科學軌道上,對其展開長時間精細探測。
科學界的主流假說認為,"靈神星"小行星可能是一顆遠古行星被撞碎后暴露的金屬內核,是研究太陽系行星"積木"的代表性樣本之一。若這一假說得到證實,人類將首次近距離研究類似地球內部的金屬物質構成,從而深化對行星形成與分化過程的理解。
"靈神星"任務由亞利桑那州立大學(ASU)牽頭,NASA噴氣推進實驗室(JPL)負責任務整體管理、工程、運行與測試。探測器平臺由休斯敦的Intuitive Machines公司提供,用于搭載任務所需的高功率太陽能電力推進系統。ASU還與加州的Maxar空間系統公司合作,負責探測器載荷系統的運行管理和相機設計、制造與測試。
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