关于露西的浪漫彩蛋-牧夫天文老大友情客串科普

周一 · 知古通今|周二 · 牧夫专栏

周三 · 太空探索|周四 · 观测指南

周五 · 深空探测|周六 · 茶余星话|周日 · 视频天象

作者：Lisa Grossman

编译：张砚斌

校对：韩佳安 王茸

审阅：牧夫校对组

美编：琇茹

后台：库特莉亚夫卡 李子琦 胡永葳

就在上周，作为本篇文章的第一彩蛋，牧夫天文老大做客央广新闻，并与主持人畅谈了本次文章的主角—— 露西。接下来我们一起来唠唠。

露西是第一个飞往木星轨道上的小行星的航天器。

如图所示，追随着特洛伊小行星的露西航天器，被寄予厚望，去达成一系列的“第一”成就。

西南研究所

这是有史以来第一次有航天器飞向木星那些奇怪的特洛伊小行星群。露西的发现将会为理解太阳系历史提供一个崭新的视角。

“露西将会深刻的改变我们对太阳系系统发展的理解。”位于华盛顿NASA总部的行星科学家Adriana Ocampo如是说。

此探测器已于2021年10月6日北京时间17点34分从卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心发射。

特洛伊小行星群是两组因为引力原因而和木星共享轨道的小行星。一组特洛伊小行星在木星前方；另一组则跟在木星后方环绕太阳。行星科学家们认为小行星们可能在完全不同的地方形成，然后聚集在了目前的位置。这些小行星群也可能是太阳系中最古老最原始的物体。

这项任务标志着一系列的“第一次”，从造访的天体类型，到能源驱动方式。在第一次去拜访这些特洛伊卫星群时，有五件很酷的功课需要我们预习，同时也是本次广播的主要内容。

1.特洛伊小行星群是一个太阳系时间胶囊

特洛伊小行星群位于著名的拉格朗日点上。这里最奇特的地方就在于此处的太阳引力和木星引力正好相互抵消。这也就意味着，他们的轨道已经保持稳定数十亿年了。

“他们可能在行星形成过程的最后一刻跑到了如今的轨道上，”该项目的主要研究员，就职于科罗拉多大学博尔德分校西南研究院的行星科学家Hal Levison说到。

但是这并不意味着小行星都是相似的。科学家可以从地球上得知一些特洛伊小行星是灰色的，一些小行星是红色的。这条线索暗示着它们可能形成于不同的地方，可能灰色的形成位置比较靠近于太阳，红色的小行星则远离太阳，Levsion这样推测。研究特洛伊小行星的相似性和不同点可以帮助行星科学家梳理清楚巨行星是否曾经发生过轨道迁移，以及轨道迁移发生在什么时候，“这将会告诉我们一些关于太阳系形成的基础事实，”Levison说道。

2.这个航天器将要访问的天体个体数量会比其他任何单体航天器都要多

露西将会访问八个小行星，包括它们的“月亮”。在这项为期12年的任务期间，它将会造访位于火星和木星之间的小行星带的一颗小行星，还有特洛伊小行星群中的七颗，其中两个是双星系统。

航天器将会观察小行星的构成，形状，重力以及地质，以便为它们形成的区域和它们到达拉格朗日点的方式提供线索。

预计2025年4月，航天器将会到达位于小行星带的第一站。接下来，它会光顾五颗位于木星前方，绕着太阳做圆周运动的特洛伊小行星。来看看它的行程吧，2027年8月，Eurybates和它的卫星；2027年9月,Polymele;2028年4月，Leucus; 2028年11月，Orus。最后，航天器将会转航至木星的另一侧，然后在2033年3月份访问在木星身后的特洛伊小行星群的双胞胎小行星，Patroclus和Menoetius。

航天器不会登陆任何的目标天体，但是它将会在距离表面位置965公里的范围内以每秒钟3到5米的相对速度俯冲掠过。

不过不用去担心通过小行星带的时候会发生碰撞，Levison说。尽管存在7000个已知的特洛伊小行星，但是他们彼此都保持着足够远的距离。即使你站在我们列出的目标中的任何一个，你都不会感觉自己是在一群小行星之间。

特洛伊小行星群跟随着木星在它的轨道上绕着太阳旋转，但是它们距离气态行星很远。事实上，地球都比特洛伊小行星带到木星更近。(图中中英文对照：Main asteroid belt – 主小行星带；Mars – 火星；Mercury – 水星；Venus – 金星；Earth – 地球；Jupiter – 木星；Trojan asteroids -特洛伊行星群)图片来源：NASA T.Tibbitts制作

3.露西将会有一个奇怪的飞行轨迹

为了造访如此多的小行星，露西需要一个复杂的路线。第一，航天器将会快速经过地球两次，来获得引力弹弓效应的推力。这个推力将会帮助它飞向第一个小行星。

2022年10月份，最近的地球飞越点将位于地表上空300公里内，比国际空间站，哈勃太空望远镜和其他的卫星还要低，Olkin说。观察者在地球上是可以看到它的。

2030年12月，在经过长达一年的探索前方特洛伊小行星群之后，露西将会回到地球附近进行另一次引力助推。最后一次引力弹弓将会把航天器送到太阳的另一端，拜访尾随木星的后方特洛伊小行星群。这将会让露西成为第一架去过外太阳系冒险然后又回到地球附近的航天器。

4.露西的旅程将会比之前的任何一个太阳能驱动的航天器都要远

露西打破的另一项记录与它的能量来源有关，那就是太阳。露西将会依靠太阳能飞到距离太阳8.5亿公里之外的地方。这一举动将会让它成为最远飞行的太阳能航天器。

为了实现此次壮举，露西搭配了一对巨大的太阳能板阵列。每一个十边形阵列都有7.3米宽，每个太阳能板包括4000多个太阳能电池。露西项目的管理人Donya Douglas-Bradshaw在10月13日的新闻简报中提到，假如一端着地，露西和它的太阳能板有五层楼那么高。

“露西是一项非常错综复杂的设计，“使用太阳能板的优势在于团队人员可以根据和太阳的距离来调整航天器需要的能源量。

5.露西名字的灵感是很接地气的

NASA任务通常都是以著名科学家的名字来命名的，或者描述任务内容的缩略词。露西，从某些方面来讲，是以一块化石来命名的。

特洛伊小行星手握着太阳系历史的秘密也是此次任务荣获此名的一部分原因。为了便于理解，让我们一起回到1974年，古人类学家Donald Johanson和他的学生发现了一块生活在320万年前的人类祖先化石。那天晚上Johason在营地正好听到甲壳虫乐队（披头士）的一句歌词“Lucy in the Sky with Diamonds”,于是便把这块化石命名为 “露西 Lucy”。“露西”号宇宙飞船将访问的第一颗小行星被命名为唐纳德·约翰森。

行星科学家希望特洛伊小行星群的研究能够改变我们对于太阳系历史的理解，正如那块露西化石对人类历史的贡献一般。

“我们认为这些小行星就是太阳系的化石，”Levison说到。所以他的团队以这块化石来命名。

这个航天器竟然真的在它的某项设备中携带了一块钻石，用来帮助分光束。亚利桑那州立大学的行星科学家Phil Christensen在10月14号提到“我们真的把一块钻石和露西送上了天空。” 这便是露西最浪漫的彩蛋。

这些大概就是主要内容，欢迎收听本次生动丰富的广播内容，广播录音内容已附上。

主要内容链接：5 cool things to know about NASA’s Lucy mission | Science News

————— END —————

版面编排：琇 茹

责任编辑：杨伯顺

牧夫新媒体编辑部

『天文湿刻』 牧夫出品

微信公众号：astronomycn

谢谢阅读