【靈神星簡介】
靈神星公轉的地兒呢,就在離咱們挺近的火木小行星帶裏頭。在這個小行星帶裏,有名兒的小行星可不少,靈神星是其中之一,還有咱們都挺熟的谷神星和竈神星呢。
靈神星跟谷神星似的,發現得都挺早。1852年3月17日,有個義大利的天文學家加斯帕利斯發現了它。在發現靈神星之前呢,這位天文學家已經找著4顆小行星了,後來又發現了4顆。不過就這靈神星的發現,讓他在天文學的歷史上算是出了大名啦。
靈神星長得跟馬鈴薯似的,那叫一個醜。可它名字背後有個特美的故事呢。靈神星在國際上叫「16 Psyche」,這Psyche啊,是從古希臘神話裏的靈魂女神普賽克來的。普賽克這神仙,生下來就是個凡人,後來費了好大勁兒,嫁給了愛神丘位元。科學家給它取這個名兒,估計是想給它賦予一種天文學裏不一樣的靈魂意義吧。
嘿,有這麽一顆小行星呢。它繞著自己那根自轉軸轉上一圈啊,才用4個小時。您猜怎麽著?一個地球日的工夫,它就能呼呼轉上6圈。可它繞著太陽轉一圈呢,那可得花5年的時間。這就好比啊,咱們在地球上都過了5個新年了,這靈神星才慢悠悠地繞著太陽走完一圈。
靈神星跟普通行星比起來呀,那可真是個小不點兒,連冥王星都比它大不少呢,也就跟美國的馬薩儲塞州那麽大點兒。可你別看它個頭小,品質可不小,就它這麽一顆小行星,在小行星帶天體總品質裏就占了0.6%呢。這就使得它的密度老大了。天文觀測發現,靈神星是鐵和鎳構成的,幾乎沒什麽大氣層,地表也沒水或者別的東西。對人類來說呀,這就像一塊在太空裏飄著的大礦石。
靈神星為啥有這麽神奇的特點呢?科學家是這麽說的。靈神星啊,可能是某個更大行星的「遺體」。原來那個行星不知道被啥玩意兒撞了一下,一下子就散架了,大部份碎片都散落在小行星帶。可它那個鐵鎳核呢,就跟用膠水粘住了似的,沒再碎得更厲害,就這麽留了下來,這不就是咱們現在看到的靈神星嘛。
美宇航局NASA啊,打算在今年10月發射個科學探索器呢,為啥呀?就是想對靈神星再好好研究研究,把這靈神星神秘的面紗給揭開嘍。
【為什麽美國國家航空暨太空總署要前往16 Psyche?】
靈神星在小行星堆兒裏有個特逗的外號,叫「大醜富」。靈神星為啥「大」咱剛提過了。它這「醜」啊,不光長得像馬鈴薯,還一臉麻子呢,就跟月球背面似的,坑窪得厲害。咋回事兒呢?原來靈神星待的那條軌域上「碎屑」太多了,靈神星自個兒品質又不小,在萬有重力的攛掇下,那些「碎屑」就不停地往靈神星上砸,砸得它表面坑坑窪窪的。
靈神星可老「富」了呢,就像剛講的那樣兒,靈神星基本上是由鐵和鎳組成的,要是能把它開采完嘍,那就能得到差不多700億億美元的財富啊。您知道現在全球GDP總和才110萬億美元呢,這靈神星上的財富,那可太誘人了,饞得人直流口水。
更讓人驚掉下巴的發現是,這顆小行星可不是像金屬合金似的那麽瓷實,而是跟石頭似的堆起來的。這麽一來,要是把它當成個礦,挖這礦可太容易了,還特別劃算呢。不過呢,這也就是根據現有的觀測結果做的理論分析。靈神星是不是真像理論上講的那麽美,那就得發射個航天器去瞅瞅真假了。專門為探索靈神星發射的探測器就叫「靈神星探測器」。
【靈神星探測器是什麽】
1992年的時候,NASA有個代號「發現」的計畫,探測靈神星的計劃就打這兒來的。這個計畫啊,就想花最少的錢去探探地月之外的深空天體。這計畫打一開始就奔著價效比去的,這麽一來,靈神星探測器能拿到的預算可就沒多少嘍,就4.5億美元。
因為經費的事兒,探測器的個頭在一定程度上沒法做得太大。可您別小瞧它,該有的儀器裝置那是一樣不缺。這次探測啊,NASA把能用的新技術全給招呼上了。
靈神星探測器啊,尺寸是3公尺×2.4公尺呢,這大小就跟寬一點的小汽車似的。它那太陽能電池板完全展開以後,好家夥,有一個羽球場那麽大。這麽大的電池板可不得了,能讓它像個小財神似的,不停地把太陽能變成自己工作要用的電能。還有更厲害的呢,它這塊太陽能電池板用的技術那可是比較牛的。
這種新型太陽能板啊,它能把自己產生的電能用來刺激氙氣源,然後把氙氣變成氙離子呢,這氙離子就被排出去,就能提供特別帶勁的推動力了。還有啊,靈神星探測器上搭載的那三大科學儀器,可會給它添不少獨特的地方呢:
頭一個呢,是專門探測小行星磁場的磁力計。科學家琢磨著靈神星是某個更大行星的地核剩下來的那點殘骸,就覺著靈神星的磁場跟咱地球的磁場差不離兒。研究靈神星的磁場啊,對咱們深入了解地球磁場的變化規律可有幫助嘍。再一個就是多光譜成像儀啦,這玩意兒能把靈神星的金屬和矽酸鹽成分分得清清楚楚的,還能提供分辨率挺高的影像,拿來分析靈神星是由啥物質組成的,那是再好不過了。還有一個是中子光譜儀,這光譜儀可厲害著呢,不但能監測Gamma射線,還能給磁力計搭把手,一塊兒探測靈神星的元素組成,讓磁力計對電磁場的度數測得更準呢。
以上三大儀器一塊兒工作,就能幫著科學家搞清楚靈神星的年齡還有它是咋形成的,再看看靈神星的形成是不是跟咱地球差不多。這麽厲害的儀器會弄出超多的數據,從幾千萬公裏外往地球傳,那可得老長時間了,所以靈神星探測器還裝了個更牛的雷射通訊技術呢。
有個新技術,名字就叫「空間雷射通訊」。它能拿雷射給數據搞光子編碼,不再用平常的無線電波編碼嘍。雖說用光子傳數據沒法讓數據跑得更快,可數據的攜帶密度能提高呢,每秒傳的數據那是指數級往上增。
【靈神星探測器的任務】
NASA本打算在2023年10月前後把靈神星探測器給發射出去呢,為啥呀?就想趕緊拿到靈神星的數據資料好搞科學研究唄。靈神星任務有個研究員說:這任務打從立項一直到開始實施,意義可就不只是簡簡單單探索個小行星了,這可是朝著揭開整個小行星帶秘密的道兒上紮紮實實邁了一步呢。靈神星探測任務作為深空探測器,那難度和花費的時間可比探索火星大多了,這任務呢,大體上能分成三個主要階段。
階段一呢,就從2021年第一季度起,一直到2023年10月探測器順利升空為止。這期間啊,主要就是幹航天器的挑選、組裝、測試還有探測器發射這些事兒。階段二則從靈神星探測器進入太空開始算,一直到探測器到靈神星那兒,把一系列科研任務都完成。這一階段得花3到4年呢,大部份時間都是探測器在太空裏趕路,真正搞科研的時間可沒多少。
階段三呢,就是靈神星探測器把科研任務都完成了之後,科學家就著手整理數據、給數據歸檔,再安排航天器退休這檔子事兒。要是所有計劃都順順當當的,靈神星探測器會在2026年1月31日到達靈神星那兒。
【探索靈神星將為我們帶來什麽?】
靈神星啊,它可不只是礦藏豐富那麽簡單。除了這個,探索它最厲害的意義呢,就是能回答那個特別深奧的問題:「咱是打哪兒來的呀?」科學家以前就琢磨著,在火星外邊的軌域上啊,可能還存在過一顆巖石行星呢。這巖石行星也叫「類地行星」,啥叫類地行星呢?就是那種基本結構和組成跟咱們地球差不離兒或者挺像的行星。你看啊,八大行星裏離太陽近的前四顆行星,那可都是類地行星呢。這類地行星啊,對咱找太陽系外適合住的行星來說,也是個特別重要的參考玩意兒。
科學家琢磨啊,那顆巖石行星呢,也不知道咋回事兒,就被大卸八塊了,一下子整出了成千上萬的小行星。要不啊,咋解釋火星和木星的軌域離得那麽老遠呢?
靈神星可是那顆假想行星最大的殘骸呢,它身上藏著一籮筐的秘密和問題。靈神星的核心是固態的鐵鎳核呢,還是像水似的能流動的呢?要是靈神星以前融化過,那它是咋個融化的呀,是從裏往外化呢,還是從外往裏化呢?靈神星的組成成分和其他類地行星比起來,又有啥不一樣的地方呢?
要是能把上面那些問題給回答了,那可就能幫著咱們在以後更準地搞清楚,咱們地球啊,還有水星、金星跟火星一開始是咋形成又咋變過來的。再往深了說呢,咱們還能去琢磨一個大夥更上心的事兒:以後地球會變成啥樣呢?