一架新探测器出征，将飞行64亿公里，探索两群太阳系“时间胶囊”

在太阳系中，木星是除太阳系之外最大的天体，它也是太阳系中的“行星之王”，体积是地球的1000倍，质量是地球的318倍，因此它的引力也很强大，这使得它卫星众多（截止到2018年7月17日，已经发现79颗卫星），可谓“妻妾成群”。不仅如此，它还有两群小行星分别位于轨道的前后方，就好像两帮“小弟”，前进时一群“先锋官”开路，一群“后备军”跟随。

这两群小行星又叫特洛伊群小行星，它们与木星共用轨道绕着太阳运行，分别位于木星与太阳的两个拉格朗日点附近，即轨道前方拉格朗日L4点和后方拉格朗日L5点的位置上，呈两道弧状分布在木星的轨道上，在2003年时就已经在这里发现了2239颗小行星，但这是通过地球望远镜发现的，迄今为止，还没有探测器来到这里探测过，所以这里还是一片未经深空探测器实地探索的处女地。

上下图绿色部分为特洛伊小行星群

不过这里被探索的一天已经为时不远了。2021年10月16日，美国宇航局（NASA）的“露西”号小行星探测飞船搭乘一枚阿特拉斯V型火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射成功，前往8亿公里外的特洛伊群小行星开启探索活动，这项任务为期12年，“露西”探测器将探索这里的8颗小行星。

宇宙神五号火箭

宇宙神五号火箭发射时情景

但是在露西探测器发射到太空中之后，在两个太阳能电池板展开之时出了点小故障，其中一个太阳能电池板未能完全展开和锁定，好在检查之后发现两个太阳能电池板都在发电，上面的蓄电池也在充电，探测器整体运行良好且稳定。美国宇航局声明称：“以目前状态来看，露西可以继续运行，（一个电池板未锁定的故障）不会对其健康和安全构成威胁。”

“露西号”探测器展开太阳能电池板模拟图

“露西号”探测器飞行模拟图

露西号探测器的电池板采用了一种类似我国折扇的结构，但它的电池板面积相当大，全部展开时可达51平方米，而且是一个很精巧的结构，目前还不知道其故障原因，推测有可能是太空环境下金属结构出现了“冷焊”问题。

“露西号”探测器展开太阳能电池板模拟图

要飞到8亿公里外的特洛伊小行星是很不容易的，由于并非直线到达，露西探测器飞行的全程将达64亿千米，它将多次利用地球的引力弹弓效应，用十分复杂而巧妙的轨道完成此次壮举！

“露西号”探测器飞行的轨道

“露西号”探测器飞行轨道解析图

特洛伊群小行星是在木星与太阳的引力下集合在一起的，但它们距离木星相当远，实际上大部分都比地球到木星的距离还远，这些成员被认为来自于小行星带，但是这些小行星被认为形成于太阳系形成之初，携带着太阳系形成时的大量信息，因此被称为太阳系的“时间胶囊”，对它们的探索有助于解开太阳系形成初期的一些谜题。

露西探测器将在2025年首先飞过主小行星带的“52246唐纳德·约翰逊”小行星，它的直径大约4千米，之后探测器将于2027年飞过木星前端的特洛伊小行星群，此次它将一次飞掠5颗小行星，然后再进入返回地球的过程，到达地球附近后，再利用引力弹弓效应加速，于2033年进入在木星后方运行的小行星群，对普特洛克勒斯和墨诺提俄斯双星系统进行飞掠式探测。

参考资料：

《国家地理中文网》10月19日文章《NASA露西号探测器发射升空，或将揭开太阳系的神秘面纱》