Psyche任务切换燃料管线 正处于备用模式

美国宇航局一艘飞往未探索的富含金属的小行星的航天器重新点燃了等离子推进器，在切换到备用燃料管线后继续深入太阳系。耗资14亿美元的Psyche任务旨在探索一颗同名小行星，它拥有四个以氙气为燃料的电推进器。Psyche的太阳能电推进系统比传统的火箭推进器更省油，其工作原理是让氙气流经电磁场，使气体电离，并以高速喷射离子来产生推力。

美国宇航局“灵神号”航天器的艺术概念图。图中可见其中一个霍尔推进器发出蓝光。 图片来源：美国宇航局

等离子发动机产生的推力比化学火箭发动机低，但它们可以在任务过程中积累多年的运行时间，使航天器能够显著改变其速度以在太空中航行。

Psyche于2023年10月发射升空，开启为期六年的旅程，前往位于火星和木星轨道之间的小行星。此次机器人任务进展顺利，直到4月1日，飞船探测到为其四个推进器输送氙气燃料的管线内部压力下降。飞船对这一压力信号作出反应，关闭了推进器。

消息有好有坏，首先，使用电推进器的优势之一是灵活性。使用传统推进器时，深空任务的关键点火通常必须在指定时间进行。就本次任务而言，电推进器可以从4月1日到本月中旬保持关闭状态，而不会影响任务计划于2029年8月抵达Psyche小行星。

其次，Psyche号航天器的推进系统有一条备用燃料管线。NASA喷气推进实验室的地面控制人员上个月最终命令探测器切换到备用管线，试燃显示推进器运行良好。据NASA称，该航天器已于周一恢复“全面推进器运行”。

该航天器由马克萨空间系统公司建造，从现在到 11 月，其电动推进器将运行相当于三个月的时间，以确保任务顺利完成，于 2029 年抵达小行星 Psyche。

NASA周五在一份声明中表示： “通过全面的测试和分析，团队将潜在原因缩小到主管路阀门可能出现故障。5月底，切换到相同的备用推进剂管路后，推进系统恢复了全部功能。”

Psyche的下一个航点是2026年5月飞越火星。官员们预计Psyche号将在这个日期完成任务，这对于利用火星引力将航天器弹射到太阳系更深处，并最终在大约四年后到达小行星带至关重要。

美国宇航局的Psyche探测器沿着螺旋路径飞向小行星Psyche，如下图所示，该图从行星平面上方展示了该路径，并标注了主要任务的关键里程碑。 图片来源： NASA/JPL-Caltech

在Psyche上，航天器将进入轨道并逐渐靠近该小行星，使用一套传感器绘制其表面地图，测量其形状、质量和重力场，并确定其元素组成。通过望远镜观测，Psyche的直径约为140英里（226公里），相当于马萨诸塞州的宽度。但它的形状可能并非球形。科学家们将其形状描述为更像土豆。

小行星形状多种多样，研究人员直到 2029 年美国宇航局的探测器抵达后才能确切知道Psyche的样子。Psyche将是第一颗被航天器访问的金属或 M 型小行星，科学家们渴望研究一个主要由金属（可能是铁、镍，也许还有一些更稀有的元素） 而不是岩石矿物构成的物体。

随着Psyche号航天器的等离子推进器重新投入运行，美国宇航局耗资数十亿美元的科学任务的这些目标仍然可以实现。

喷气推进实验室Psyche项目经理鲍勃·梅斯在一份声明中表示：“任务团队对此次调查的奉献精神和系统性方法体现了NASA工程技术的精髓。他们利用备用系统进行的全面诊断和恢复，彰显了稳健的航天器设计和卓越团队合作的价值。”

但人们仍然担心，无论是什么问题导致主燃油管路中的阀门发生故障，最终也可能影响备用管路中的同类阀门。

亚利桑那州立大学 Psyche 首席研究员林迪·埃尔金斯-坦顿 (Lindy Elkins-Tanton) 在X 上的一篇文章中写道：“我们正在针对这个可能出现的问题做大量积极的工作。”