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NASA新探测器利用火星作为巨大弹弓，射向一个神秘金属世界
5月15日，NASA的"灵神星"号探测器从距离火星表面约4609公里处掠过，借助这颗红色星球的引力，将自身速度提高了每小时约1600公里，同时调整了飞行轨道平面。
不消耗一滴额外燃料，却获得了如此可观的加速，这就是引力弹弓的魅力。这次机动标志着"灵神星"任务完成了一个等待已久的关键节点，探测器现在已踏上直奔小行星带的轨道，预计2029年8月抵达目标。
火星，一个意外慷慨的摄影师
飞掠火星不只是借力加速，任务团队还借机对探测器的全套科学仪器进行了实战测试。
在接近火星的过程中，由于探测器、火星和太阳之间的几何角度，火星呈现出一弯狭长的月牙形。探测器搭载的多光谱成像仪拍下了这一景象，图像显示，这弯月牙形的弧度比预期延伸得更远，亮度也更为柔和。
科学家判断，这是阳光穿过火星尘埃密布的大气层发生散射造成的结果，稀薄而充满尘埃的火星大气，意外地充当了一个天然的散光罩。在最接近火星的时刻，相机快速拍摄了火星表面从夜侧过渡到日照区域的连续画面，积累了数千张图像。
负责成像仪的亚利桑那州立大学科学家吉姆·贝尔表示，这批火星图像为校准相机性能、测试图像处理工具提供了宝贵机会。这些工具之后将被直接用于处理小行星灵神星的探测数据，相当于提前进行了一次真实环境下的系统磨合。
磁力计也没有闲着。飞掠期间收集的早期读数，可能已经探测到了火星的弓形激波，即太阳风与火星磁场环境相互作用形成的边界区域。伽马射线和中子光谱仪同样收集了测量数据，这些数据可以与几十年来积累的火星观测结果进行比对，帮助团队验证仪器的工作状态。
与此同时，NASA的火星勘测轨道飞行器、2001火星奥德赛轨道飞行器、好奇号火星车，以及欧洲航天局的火星快车和ExoMars微量气体轨道飞行器，都在飞掠期间提供了辅助观测支持。
一次飞掠，成了整个行星际舰队的联合演练。
金属小行星，可能是行星内核的化石
"灵神星"任务真正的目的地，是一颗极为特殊的天体。
小行星灵神星位于火星和木星之间的主小行星带，最宽处约280公里。它与其他大多数小行星的根本区别在于：这颗小行星大量由金属构成，主要成分被认为是铁和镍，而不是普通小行星常见的岩石和冰。
科学家目前最主流的假说认为，灵神星可能是一颗古老星子的裸露金属核心。星子是太阳系早期形成行星的基本积木，在行星形成的剧烈碰撞过程中，大多数星子的外层岩质地幔被剥离，只留下了致密的金属内核。灵神星可能就是这样一颗幸存者，它暴露在太空中的金属内部，相当于一颗行星内核的化石。
这对地球科学具有直接意义。地球本身也拥有一个以铁镍为主的金属内核，但它埋藏在近3000公里厚的地幔之下，任何探测器都无法直接触及。灵神星提供了一个罕见的机会：用肉眼可见的方式，近距离研究行星内核的物质组成和结构。
"灵神星"探测器抵达后，将在多个不同高度绕小行星运行，逐步绘制其表面地图，并通过磁力计、光谱仪和成像仪收集科学数据。如果灵神星确实是行星内核的残留物，那么探测器发回的数据将帮助科学家理解行星内部的金属分层是如何形成的，以及早期太阳系的行星形成过程究竟有多暴烈。
值得一提的是，"灵神星"号的推进方式本身也颇为前沿。它采用太阳能电力推进系统，利用太阳能驱动离子引擎喷射带电氙气粒子产生推力，效率远高于传统化学火箭，非常适合长距离深空巡航。完成火星飞掠后，探测器已重新启动这套推进系统，继续向小行星带进发。
加州大学伯克利分校的任务首席研究员林迪·埃尔金斯-坦顿在飞掠完成后说："我们期待这次火星飞掠已经很多年了。要感谢这颗红色星球，它为我们提供了至关重要的引力弹弓，让我们能够飞向更深的太阳系。"
从2023年10月发射升空，到2026年5月借道火星加速，再到2029年夏季抵达目标，"灵神星"任务走的是一条精心设计的迂回之路。但这条迂回路线的终点，可能是人类第一次亲眼看见行星内核究竟长什么样子。 |
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