“露西号”探测器将探访8颗小行星

北辰

平凡的“露西号”

2021年10月16日，美国宇航局的“露西号”探测器搭乘“宇宙神5号”火箭，从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角天军基地发射升空，正式开启它的外太阳系探测之旅，此行的目的是去探测小行星。

“露西号”是一个平凡的探测器，它没有复杂的构造，建造它所需的几乎所有的零配件都不特别。承担“露西号”航天任务的洛克希德·马丁太空系统公司，仅需要把买来的部件组装在一起就可以了。当然，一次又一次的测试是少不了的。比较复杂的是它的能量系统，除了燃料罐之外，最主要的就是太阳能电池板。它的太阳能电池板就像雨伞那样可以折叠，打开之后是2个直径分别为7.3米的圆形平板。在太阳能电池板完全打开时，整个探测器全长可达15.8米，主体就位于2块太阳能电池板的中间。

2017年1月5日，美国宇航局正式公布了“露西号”探测器的立项，它属于发现级别的深空探测项目，但它是美国宇航局深空探测项目中规模最小的一个，从立项到设计完成只有3年的时间。它的探测目标是木星的“特洛伊群”小行星，探测时间长达12年。

不平凡的征程

“花费很少的钱，却要让探测器干更多的活”，这是美国宇航局的深空探测理念。“露西号”这个项目之所以能脱颖而出，就是因为它完成的任务很复杂，让以前的那些探测器几乎都望尘莫及。

之前的那些太阳系小行星探测器，只能考察1颗小行星。即使是顺道拜访了其他小行星，也仅仅是远远地拍摄几张照片。但“露西号”则大不相同，它要探测的小行星数量达到了8颗，其中2次到达的目的地都是双小行星。通过考察这些小行星，来了解太阳系早期的更多讯息。

“露西号”的轨道路径

此次“露西号”的主要探测目标是木星。具体地说，并不是木星本身，而是木星周围的小行星。木星是太阳系中最大的行星。它在环绕太阳运行的大圆圈轨道上，有一些小行星前呼后拥地跟随着它，这就是木星的“特洛伊群”。这些小行星分布在木星前后，形成2组小行星群，都处在木星与太阳的引力平衡点上。前一组小行星群的数量相较而言似乎少一些，后一组较多。它们都受到木星强大引力的影响，并不会分崩离析。

虽然“露西号”的主要任务是考察木星周边的小行星，但在到达木星之前，它还要顺道考察另一颗小行星——它将在2025年4月20日，考察第52246号小行星 “唐纳德·约翰森”。

一般来说，太阳系的小行星主要位于火星和木星之间，这里被称为“小行星带”。“露西号”在飞往木星的过程中，首先会遇到它们，它当然不会错过这个机会。之后，它继续前行。 2027年8月12 日，“露西号”将会第一次拜访木星的“特洛伊”小行星，这是位于木星前的3548号小行星。同时它还将拜访这颗小行星的卫星。“露西号”一次拜访2颗小行星的次数还不止这一次。2033年3月3日，它还要拜访一对双星，这就是“帕特洛克罗斯”和“墨诺提乌斯”。这对双星质量相差不大，双方都围绕着共同的引力中心运转。

此外，“露西号”还将拜访3颗单一的小行星。其中，2027年9月15日，“露西号”将飞掠小行星15094号。2028年4月18日，它将飞越小行星11351号。2028年11月11日，它又将飞过小行星21900号。“露西号”探测器在12年的时间内将四面出击，六方探访，总共探测8颗小行星，这在人类探测器的历史上是绝无仅有的，属于伟大的创举。

为了完成这一任务，“露西号”有着非常复杂的轨道运行模式。在到达太空之后，它将靠展开的太阳能电池板提供的电力飞行。在飞行一周年的时候，它将回到地球附近，借助地球的引力加速，以得到更快的速度。此举也使得它能在靠近地球的时候，更方便地与指挥中心通信联络。

之后，在2024年12月，它将再一次经过地球借力加速。2030年12月25日，它会第三次经过地球，环绕地球一圈，获得更高的速度飞向木星。因而，“露西号”的太空漫游需要3次返回地球附近借力加速，这在迄今人类发射的探测器中也属首次。

有文化的“露西号”

别看“露西号”只是一个冰冷的铁疙瘩，但它蕴含着非常浓重的文化气息。“露西”是考古学家为300多万年前的一具女性骸骨所命的名。考古学界普遍认为，她是人类共同的祖先。用“露西”这个名字命名探测器，寓意着人类自双腿站立以来，就开始仰望星空，并開始思考宇宙和自身的起源。也正得益于人类不断地思考与探索，今天的人类才能凭借科技的力量，飞出地球，继而探测太阳系的起源。

“露西号”并不是一直前行，它会多次返回地球附近带来考察的讯息，唤起人类对太空的关注。为此，美国宇航局发起了一场运动，号召人们在记录自己日常生活的同时，也记录“露西号”的行程，把“露西号”的飞行日志粘贴在自己的微博下面。对于儿童而言，“露西号”长达12年的太空漫游将伴随着他们的成长，他们会牢牢记住“露西号”的一生。

在2033年考察过双小行星之后，“露西号”的设计寿命将结束，此时也是它考察任务的终结。到那时，它也许会飞出木星的“特洛伊群”，飞向未知的太阳系外，长眠在那里，可能成为某一颗小行星的卫星。也许木星后面的“特洛伊群”会成为它的葬身之地，它会成为“特洛伊群”的成员，在那里它将永久地考察自己的同伴们。

搭载“露西号”探测器的“宇宙神5号”火箭起飞。