一個(gè)提前實(shí)施的“金屬星球”探測計(jì)劃

王雅晨

根據(jù)NASA的時(shí)間表，探測器預(yù)計(jì)于2026年到達(dá)主行星帶，隨后將花費(fèi)21個(gè)月圍繞靈神星運(yùn)行，繪制和研究小行星的屬性

大多數(shù)科幻小說所描述的外星球，不是冰天雪地就是狂沙飛舞，若論及一個(gè)幾乎全部由金屬構(gòu)成的星球，人類的想象稍顯力絀。

美國國家航空航天局（NASA）官網(wǎng)近日宣布，將于2022年明提前發(fā)射探測器前往靈神星（Psyche），這是人類首次探測太空中的“金屬星球”。

靈神星這個(gè)名字脫胎于希臘神話中的普敘刻，意即“靈魂的化身”。1852年3月17日，意大利天文學(xué)家安尼巴萊·德·加斯帕里斯發(fā)現(xiàn)了它。后來人們慢慢了解到，靈神星是一顆位于火星和木星之間、圍繞太陽運(yùn)行的小行星，95%以上都是金屬，包括大量鐵和鎳，甚至還有金、鉑、銅等其他稀有金屬。這讓它看上去像一個(gè)更大天體裸露的金屬核心，因?yàn)楸砻鏇]有水或含水礦物存在的跡象。

科學(xué)家們懷疑，它曾經(jīng)是天體的核心，但未能吸積形成行星，而是撞向了其他天體，導(dǎo)致自身的巖石地幔被剝離，只剩下如今的金屬核心。這就意味著，靈神星對(duì)探知類地行星的地核有極高的科學(xué)價(jià)值。作為太陽系中已知的唯一一顆“裸露的行星內(nèi)核”，科學(xué)家探索它更加直接，無需像探索地球核心那樣，因無法戰(zhàn)勝的高溫高壓感到束手無策。

對(duì)靈神星的探測計(jì)劃是NASA“發(fā)現(xiàn)計(jì)劃”中眾多備受關(guān)注的機(jī)器人太空任務(wù)之一。早在2015年2月，由美國亞利桑那州立大學(xué)坦佩分校首席研究員林迪·埃爾金斯·坦頓提出的“靈神星”計(jì)劃，入圍NASA的“發(fā)現(xiàn)計(jì)劃”，于當(dāng)年9月30日進(jìn)入決勝輪。2017年1月4日，它和露西計(jì)劃最終獲勝。隨后，領(lǐng)導(dǎo)“靈神星”計(jì)劃的重任也交由坦頓所在的美國亞利桑那州立大學(xué)。NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室則負(fù)責(zé)任務(wù)管理、操作和導(dǎo)航。

“靈神星”任務(wù)的探測器最初計(jì)劃于2023年發(fā)射，但NASA為了節(jié)省成本，將時(shí)間提前，希望盡早到達(dá)這顆小行星。為了支持新的任務(wù)軌跡，原建造者——加州帕洛阿爾托市的勞拉空間系統(tǒng)公司，重新設(shè)計(jì)了“靈神星”計(jì)劃航天器的光伏陣列系統(tǒng)，把每一側(cè)的四片直線設(shè)計(jì)改為更強(qiáng)大的五片X形設(shè)計(jì)，而這通常用于更高性能需求的任務(wù)。經(jīng)過改造，靈神星航天器抵達(dá)目的地的速度將高于常規(guī)大型航天器。

修正過的軌跡因無需地球重力輔助而更高效，從而縮短了航行時(shí)間。此外，新的軌跡因離太陽較遠(yuǎn)而減少了航天器的隔熱需要，但軌跡在2023年仍將需要一次火星重力輔助。

根NNASA的時(shí)間表，探測器預(yù)計(jì)于2026年到達(dá)主行星帶，隨后將花費(fèi)21個(gè)月圍繞靈神星運(yùn)行，繪制和研究小行星的屬性。

對(duì)于此次日期提前，林迪·埃爾金斯·坦頓表示，“NASA能提前發(fā)射日期令人興奮。人類將更早地看到這個(gè)奇異的金屬世界。”

目前，美國國家航空航天局并不計(jì)劃采集靈神星資源運(yùn)送至地球，而僅僅是勘測這顆小行星，希望深入理解行星在早期歷史階段如何層狀分離。

“靈神星”計(jì)劃所期望達(dá)到的科學(xué)目標(biāo)包括：理解先前未知的行星形成的奧秘;通過直接觀察的方式，研究包括地球在內(nèi)的類地行星的“身體內(nèi)部”，而這是在類地行星自身無法辦到的事情;最令人興奮的一個(gè)事情是——探索一個(gè)不是由巖石構(gòu)成、也并非滿鋪冰雪的“金屬世界”。