一个提前实施的“金属星球”探测计划

王雅晨

根据NASA的时间表，探测器预计于2026年到达主行星带，随后将花费21个月围绕灵神星运行，绘制和研究小行星的属性

大多数科幻小说所描述的外星球，不是冰天雪地就是狂沙飞舞，若论及一个几乎全部由金属构成的星球，人类的想象稍显力绌。

美国国家航空航天局（NASA）官网近日宣布，将于2022年明提前发射探测器前往灵神星（Psyche），这是人类首次探测太空中的“金属星球”。

灵神星这个名字脱胎于希腊神话中的普叙刻，意即“灵魂的化身”。1852年3月17日，意大利天文学家安尼巴莱·德·加斯帕里斯发现了它。后来人们慢慢了解到，灵神星是一颗位于火星和木星之间、围绕太阳运行的小行星，95%以上都是金属，包括大量铁和镍，甚至还有金、铂、铜等其他稀有金属。这让它看上去像一个更大天体裸露的金属核心，因为表面没有水或含水矿物存在的迹象。

科学家们怀疑，它曾经是天体的核心，但未能吸积形成行星，而是撞向了其他天体，导致自身的岩石地幔被剥离，只剩下如今的金属核心。这就意味着，灵神星对探知类地行星的地核有极高的科学价值。作为太阳系中已知的唯一一颗“裸露的行星内核”，科学家探索它更加直接，无需像探索地球核心那样，因无法战胜的高温高压感到束手无策。

对灵神星的探测计划是NASA“发现计划”中众多备受关注的机器人太空任务之一。早在2015年2月，由美国亚利桑那州立大学坦佩分校首席研究员林迪·埃尔金斯·坦顿提出的“灵神星”计划，入围NASA的“发现计划”，于当年9月30日进入决胜轮。2017年1月4日，它和露西计划最终获胜。随后，领导“灵神星”计划的重任也交由坦顿所在的美国亚利桑那州立大学。NASA喷气推进实验室则负责任务管理、操作和导航。

“灵神星”任务的探测器最初计划于2023年发射，但NASA为了节省成本，将时间提前，希望尽早到达这颗小行星。为了支持新的任务轨迹，原建造者——加州帕洛阿尔托市的劳拉空间系统公司，重新設计了“灵神星”计划航天器的光伏阵列系统，把每一侧的四片直线设计改为更强大的五片X形设计，而这通常用于更高性能需求的任务。经过改造，灵神星航天器抵达目的地的速度将高于常规大型航天器。

修正过的轨迹因无需地球重力辅助而更高效，从而缩短了航行时间。此外，新的轨迹因离太阳较远而减少了航天器的隔热需要，但轨迹在2023年仍将需要一次火星重力辅助。

根NNASA的时间表，探测器预计于2026年到达主行星带，随后将花费21个月围绕灵神星运行，绘制和研究小行星的属性。

对于此次日期提前，林迪·埃尔金斯·坦顿表示，“NASA能提前发射日期令人兴奋。人类将更早地看到这个奇异的金属世界。”

目前，美国国家航空航天局并不计划采集灵神星资源运送至地球，而仅仅是勘测这颗小行星，希望深入理解行星在早期历史阶段如何层状分离。

“灵神星”计划所期望达到的科学目标包括：理解先前未知的行星形成的奥秘;通过直接观察的方式，研究包括地球在内的类地行星的“身体内部”，而这是在类地行星自身无法办到的事情;最令人兴奋的一个事情是——探索一个不是由岩石构成、也并非满铺冰雪的“金属世界”。