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美国宇航局NASA准备在今年10月份发射一颗小行星探测器来探测灵神星，灵神星只不过是我们发现众多小行星的其中之一，它到底有什么独特的地方居然能让NASA为它单独发射一个探测器呢？

太空中的灵神星

灵神星简介

灵神星的公转轨道位于离我们比较近的火木小行星带中，这个小行星带中比较有名的小行星除了有灵神星之外，还有我们比较熟悉的谷神星和灶神星。

图中白色区域为灵神星所在的小行星带

灵神星和谷神星一样发现时间比较早，它是1852年3月17日由一名来自意大利的天文学家加斯帕利斯所发现。在发现灵神星之前，这位天文学家已经发现了4颗小行星，此后又发现了4颗，而发现灵神星却使他名垂天文史册。

意大利天文学家加斯帕利斯，他的一生共发现了9颗小行星，为了纪念他的贡献，将小行星4279以他的名字命名

尽管灵神星的外表像一个土豆一样丑，但它的名字背后却有一个很美的故事，灵神星的国际名字叫“16 Psyche”，Psyche来源于古希腊神话中的灵魂女神普赛克，这位美丽的神仙出生时是凡人之身，后来在克服种种困难后嫁给了爱神丘比特，科学家给它这样命名它想必也是希望给它寄托不一样的属于天文学的灵魂意义吧。

长得像土豆一样的灵神星

这颗小行星绕自己的自转轴转动一圈仅需要4个小时，一个地球日它就能自转6圈，但它绕太阳一圈却需要5年，相当于我们在地球上过了5个新年灵神星才绕太阳走了一圈。

灵神星和其它小行星对比图，按体积前三排序分别为灶神星、灵神星、司琴星

灵神星的个头比起正常的行星来说确实不算大，就是比冥王星也要小了许多，也就相当于美国的马萨储塞州一般，但它的质量却不小，单它一颗小行星就占了小行星带天体总质量的0.6%，这样就导致它的密度非常大，天文观测显示灵神星是由铁和镍组成的，几乎没有大气层，其地表也没有水或者其它物质，所以对于人类来说，这好比一个飘荡在太空的中大矿石。

灵神星与美国马萨储塞州对比图

之所以会有这么神奇的特点，科学家给出的解释是灵神星可能是一个更大行星的残骸，在原行星遭受某种原因的撞击后粉身碎骨，其大部分碎片撒在了小行星带，但原行星的铁镍核却牢牢的粘在了一起而没有变得更碎所以留了下来，这就是我们今天所看到的灵神星。

灵神星和月球对比图，其中最左边的16 Psyche为灵神星，最右边的灰色圆球为月球

为了对灵神星作进一步的研究，美宇航局NASA计划将在今年10月份发射科学探索器来揭开灵神星神秘的面纱。

为什么美国宇航局要前往16 Psyche？

灵神星在小行星圈子里有个独特的外号叫“大丑富”。灵神星的“大”我们刚才已经说了，它的“丑”除了有一个土豆一样的外形之外还长了一张麻子脸，好像月球背面一样坑坑洼洼，原因就是灵神星所在的轨道上有太多的“碎屑”，加上灵神星本身的质量足够，这些“碎屑”在万有引力的作用下不停地砸向灵神星而导致其表面凹凸不平。

2019年利用超大型望远镜拍摄的灵神星照片

而灵神星的“富”，就像刚才所说的，由于灵神星的组成成分基本上全部是铁和镍，所以如果能把给开采完毕的话能获得将近700亿亿美元的财富，而现在全球的GDP总和也才110万亿美元，所以这是一笔极其诱人的财富。

灵神星表面艺术图

更为令人惊人的发现是这颗小行星并非像金属合金般那么的致密，而是像石头一样堆积而成的，所以把它看作成一个矿的话，挖这个矿的难度是非常低的、也是非常经济的，但这个发现也是只是根据现有的观测结果作的理论分析，灵神星是否真的像理论上那么乐观，就需要发射航天器一探真伪。此次专门为探索灵神星而发射的探测器的名字就叫“灵神星探测器”。

灵神星的表面地形图

灵神星探测器是什么

探测灵神星计划最初源于1992年时候NASA的一个代号为“发现”的项目，该项目旨在用最经济实惠的方式来探索地月之外的深空天体。由于该项目立项的初衷就是追求性价比，所以灵神星探测器当时获得的预算也不太高，仅仅4.5亿美元。

NASA为灵神星探测任务设计的LOGO

经费的原因在一定程度上限制了探测器的体积不能做的太大，但是该有的仪器设备探测器是一个不缺，而且本次探测NASA也是把该用的新技术都用上了。

还在制作过程中的灵神星探测器

灵神星探测器的尺寸为3米 2.4米，相当于一个宽一点的小汽车，它的太阳能电池板完全展开后将有一个羽毛球场大，这可以使它源源不断地将太阳能转化为它工作所需要的电能，更重要的是它的太阳能电池板也是采用比较领先的技术。

灵神星探测器飞行工作概念图

这种新型太阳能板可以将产生的电能激发氙气源并将氙气转换为氙离子，氙离子再被排出去以提供更为强劲的推动力。而且灵神星探测器所搭载的三大科学仪器将为它增添不一样的特点：

第一个是用于探测小行星磁场的磁力计，由于科学家认为灵神星是一个更大行星的地核残骸，所以科学家相信灵神星具有和我们地球一样的磁场，研究灵神星的磁场将有助于帮助我们深入认识我们地球磁场的变化规律；第二个是用来区分灵神星金属和硅酸盐组成成分的多光谱成像仪，该装置可以提供更高分辨率的图像用来分析灵神星的物质组成；第三个则是中子光谱仪，这个光谱仪也可以监测伽马射线，用来协助磁力计共同探测灵神星的元素组成以及增强磁力计对电磁场的精确度数。

灵神星探测器三维立体图

通过以上三大仪器的联手工作将帮助科学家确定灵神星的年龄问题以及成因问题，进而确定灵神星的形成是是否也与我们地球相似。如此先进的仪器将产生海量的数据，要从几千万公里外的地方传回地球也需要很长的时间，所以灵神星探测器还搭载了一种更为先进的激光通信技术。

空间激光通信技术

这种新技术名为名为“空间激光通信”，可以利用激光把数据进行光子编码而不再是普通的无线电波编码，尽管利用光子传输数据不能加快数据的传播速度，但可以提高数据的携带密度，每秒传播的数据将呈指数级增加。

飞行中的灵神星探测器

灵神星探测器的任务

NASA原计划是在2023年10月份左右将灵神星探测器发射出去，目的就是想尽快取得灵神星的数据资料以便科学研究，据灵神星任务的一位研究员透露：该任务自从立项到实施后，其意义已经不限于简单的探索小行星那么简单，而是朝着揭开整个小行星带的秘密之路迈出了坚实的一步。作为深空探测器，灵神星探测任务的难度系数和时间跨度将超越探索火星，这个任务大致上也可以分为三个主要的阶段：

灵神星探测器轨道航行图

阶段一主要是从2021年第一季度开始到2023年10月份探测器成功升空，这段时间主要是航天器的选择、装配和测试以及探测器的发射工作；阶段二是在灵神星探测器进入太空后进入计算，一直到探测器抵达灵神星并完成一系列的科研任务，这短时间长达3到4年，其中大部分时间主要是探测器在太空航行时间，所以实际的科研时间非常有限；

阶段三是灵神星探测器完成科研任务后，科学家开始对数据进行整理、归档，并安排航天器的退役工作。如果一切计划顺利的话，灵神星探测器将于2026年1月31日抵达灵神星。

探测器绕灵神星工作轨道图

探索灵神星将为我们带来什么？

除了刚才讲到的灵神星丰富的矿藏价值外，探索灵神星最重要的意义莫过于回答“我们从哪里来”这一深邃的问题。科学家曾经猜想在火星外的轨道上曾经还有一颗岩石行星，岩石行星又称“类地行星”，它是指基本结构和组成和我们地球一样或者相似的行星，八大行星中挨着太阳比较近的前四颗行星均为类地行星，类地行星也是我们寻找系外宜居行星的一个重要参考因素。

科学家猜想中的这颗岩石行星曾因为不明原因而被肢解形成了数以万计的小行星，不然也无法解释火木轨道为何距离如此的巨大。

太阳系的四大类地行星，从左到右依次为水星、金星、地球、火星

作为这颗假想行星最大的残骸，灵神星身上蕴含了太多的秘密和问题：灵神星的核心是固体的铁镍核还是流动的？如果灵神星曾经融化过，它的融化过程是怎样的，由内到外还是由外到内？灵神星的组成成分和其它类地行星又有何异同？

NASA官方绘制的灵神星

如果能回答以上的问题，这将帮助我们在未来更为确切的回答我们的地球以及水星、金星和火星最初是怎样形成以及演变的，更加深远的是，我们亦可去追问一个人们更关心的问题：未来的地球何去何从？

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