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灵神星任务首次瞄准巨型全金属小行星

2019-06-19 07:04 来源:科技日报 本报记者 刘 霞

  灵神星任务概念图。图片来源:物理学家组织网

  美国国家航空航天局(NASA)近日宣布,旨在对小行星灵神星(Psyche)展开探索的任务已进入最后设计和制造阶段,其目标是在2022年年底前发射,在2026年前抵达。

  研究团队称,在太阳系家族中,灵神星以“大”“丑”“富”而出名。灵神星任务将是人类首次探索一颗金属天体,发回的照片将进一步向我们揭示行星的构成,并最终了解太阳系早期的情况。

  灵神星探测计划逐步推进

  据物理学家组织网6月12日报道,经过广泛评估,美国国家航空航天局(NASA)已批准灵神星任务开始最终的设计和制造阶段(阶段C)。在这一阶段,灵神星团队将最终完成系统设计、制定航天器和科学任务的详细计划和程序,并完成航天器及其子系统的装配和测试。

  灵神星任务首席研究员、美国亚利桑那州立大学的琳迪·埃尔金斯-坦顿在一份声明中说:“在过渡到这一新的任务阶段后,我们朝揭开灵神星这颗神秘的巨型金属小行星的秘密迈出了一大步,这对我们意义非凡。”

  该任务还有三个阶段要完成。阶段D将于2021年初开始,包括航天器的最终装配和测试,以及2022年8月的发射。阶段E在灵神星探测器到达太空后不久开始,包括深空操作和科学数据收集。最后,阶段F在科学活动完成后启动,包括航天器退役、数据归档等。

  在2023年飞掠火星后,飞船将于2026年1月31日抵达灵神星。

  太阳系的“丑大富”

  小行星灵神星由意大利天文学家安尼巴莱·德·加斯帕里斯在1852年3月17日所发现,因与地球异常靠近,而成为天文学家理想的研究对象。

  在太阳系家族中,灵神星被戏称为“丑大富”。

  灵神星是迄今为止太阳系中质量最大的一颗小行星,被称为小行星中的“老大”。灵神星是小行星带10颗主要小行星之一,在火星和木星之间绕太阳运行。

  同时,灵神星也被戏称为行星中最丑的一个,其表面有很多凹凸不平的地方。天文学家分析,这可能是受到陨石的碰撞或者遭到其他天体的强烈撞击所致。同时,灵神星并不像其他行星那样发出艳丽的光芒,表面看来灰蒙蒙的。

  再说“富”。灵神星蕴含着丰富的资源,不同于其他石质或冰质天体,直径约为150英里(约合241公里)的灵神星95%以上都是金属,主要由铁和镍组成,还包括金、铂、铜等其他稀有金属,与地核中存在的元素相同。

  灵神星被认为是一颗在太阳系形成时被“撞击逃逸式碰撞”摧毁的原行星留下的残骸。在数十亿年前,这颗行星由于猛烈碰撞失去了岩石外层。如果是这样的话,它将为太阳系遥远的过去提供独特的视角,在当时,大规模的撞击十分常见,比如科学家认为创造了地球的那次撞击。

  除了确定灵神星是否一颗早期原行星的裸露核心外,研究团队还想确定它的年龄、它是否以与地球核心相似的方式形成,以及它的表面是什么样的。

  三大仪器“保驾护航”

  灵神星探测器上搭载有三种科学仪器。

  磁力计用于探测和测量小行星的残余磁场;多光谱成像仪将使用滤光片提供高分辨率图像,以区分灵神星的金属和硅酸盐成分;伽玛射线和中子光谱仪将探测、测量和绘制灵神星的元素组成和电磁场的精确读数,进而确定这颗小行星的年龄以及其形成方式是否与地球相同。

  灵神星任务还将测试一种名为“深空光通信”的新型复杂激光通信技术。该系统利用激光对数据进行光子编码而非无线电波编码,其将使深空探测器与地球之间的通信成为可能,且一次传输的数据将多于其他传统的通信方式。

  总而言之,灵神星任务将帮助我们弄清太阳和其他太阳系天体是如何形成、如何随时间演化,以及如何最终成为孕育生命之地的,它也将为我们提供关于它们未来将会怎样的珍贵线索。

  灵神星任务属NASA“发现项目”旗下,该项目支持相对低成本、预算不超过4.5亿美元的项目。“发现项目”始于1992年,其宗旨是通过相对低成本的探测计划,回答关于太阳系本质的基础性问题。(科技日报北京6月18日电)

(责任编辑:王蔚)

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