一颗探测器从火星上空掠过,没有着陆,只是"借了个力"。

当地时间5月15日,NASA"灵神星"(Psyche)探测器在距火星表面约2864英里(4609公里)处完成近距离飞掠。这次飞掠的核心目的只有一个:利用火星引力实现"引力弹弓"加速,为最终抵达主小行星带内的目标小行星"灵神星"(Psyche)铺平道路。

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飞掠过程中,探测器借助火星引力拉动,在三小时内将自身速度提升,并轻微修正了轨道平面,使其最终对准目标。任务团队利用探测器与NASA深空通信网(DSN)之间的无线电信号,对飞掠过程进行精确跟踪验证,确认探测器速度增加约每小时1000英里,轨道平面相对太阳赤道旋转约1度,符合设计预期。按照计划,探测器将于2029年夏天抵达目标小行星。

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这次飞掠还有意外收获。由于"灵神星"探测器以相对太阳边缘的角度接近火星,在机载相机拍摄的图像中,火星呈现为一弯纤细的新月,其亮弧表面被拉长。研究人员认为,这一现象与太阳在火星天空中的位置有关。

探测器在从火星夜侧进入昼侧的过程中,对火星表面进行了快速成像。公布的图像显示,探测器捕捉到了近乎"满月"的火星画面,从北极冰帽一路延伸至水手峡谷系统及其周围高原,并以更高分辨率记录了包含水冰的北极冰帽,其横跨距离超过430英里(700公里)。另一组图像则呈现了位于西风带风区的"波纹状"沙丘,细长条纹沿风向延伸,长度约可达30英里(50公里),宽度约30英里。

此外,探测器多光谱成像仪还获取了火星赤道附近大型撞击坑"惠更斯"(Huygens)的增强彩色图像,该撞击坑直径约290英里(470公里),坑内布满可能的沙丘,记录了远古时期的地质历史。任务团队表示,此次火星飞掠获取的图像和数据将为后续在"灵神星"小行星轨道上的科学观测软件提供重要校准基准。

磁力计在飞掠阶段已开始收集数据,初步迹象显示其已探测到火星弓形激波——即太阳风与火星磁场相互作用形成的边界。伽马射线与中子光谱仪团队则利用数据窗口快速下载数据,并计划与过去数年火星任务的观测结果进行对比,以验证仪器性能。

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这次飞掠不仅是"灵神星"探测器自身的关键节点,也成为多项火星在轨任务的联合观测契机。NASA"火星勘测轨道飞行器"(MRO)、2001年发射的"火星奥德赛"轨道器、"好奇号"火星车以及欧洲航天局(ESA)的"火星快车"和"ExoMars"微量气体轨道器等多艘探测器,均对"灵神星"任务载荷开展了大量地表观测,以支持其数据校准。

随着火星引力助推段顺利结束,"灵神星"探测器将逐渐脱离其高效的太阳能电力推进系统,继续驶向主小行星带内的目标。任务计划显示,探测器预计于2029年8月抵达小行星"灵神星"附近轨道,随后将在多个不同高度的科学轨道上对其进行长时间的精细测绘与物质性质探测。

科学界普遍认为,"灵神星"小行星可能是一颗远古行星被剥离外层后遗留的金属内核,是研究太阳系行星"积木"的代表性样本之一。若这一推测得到证实,"灵神星"将为人类提供罕见机遇,近距离研究类似地球等岩石行星内部通常深埋数十亿年的金属物质构成,从而深化对行星形成与演化过程的认知。

"灵神星"任务由美国亚利桑那州立大学(ASU)牵头,NASA位于加州帕萨迪纳的喷气推进实验室(JPL)负责任务整体管理、工程、运行与测试工作。探测器平台由位于休斯顿的Intuitive Machines公司提供,用于承载该任务所需的高效太阳能电力推进系统。ASU还与位于丹佛的马林空间科学系统公司合作,负责探测器成像系统的运行管理与相机设计、制造及测试。