NASA的灵神星（Psyche）探测器近日成功利用火星进行了一次关键的引力弹弓机动，获得了约每小时1600公里（1000英里）的速度提升，并使其轨道平面相对于太阳偏转了约1度。这次精心策划的飞越将探测器送上了更直接的航线，前往位于火星与木星之间小行星带的目标——灵神星。任务团队通过分析探测器与NASA深空网络（DSN）之间的无线电通信，确认了探测器精确位于预定轨道上。

“尽管我们对计算和飞行计划充满信心，但在飞越过程中实时监测DSN的多普勒信号仍然令人兴奋，”NASA喷气推进实验室（JPL）灵神星任务导航负责人Don Han表示，“我们已经确认火星给探测器提供了关键的加速，我们现在正朝着2029年夏季抵达灵神星的目标前进。”

捕捉火星罕见新月形景观

此次火星飞越还为任务团队提供了一个在探测器抵达小行星之前全面测试其科学仪器的绝佳机会。在飞越前的几天以及最接近火星的时刻，工程师们启动了探测器的成像仪、磁力仪以及伽马射线和中子谱仪。

当灵神星探测器接近火星时，由于探测器、火星和太阳之间的角度关系，火星呈现为一个狭窄的新月形。探测器多光谱相机拍摄的图像显示，这个新月形比预期的更远地环绕着火星。科学家表示，太阳光在火星多尘大气中的散射很可能导致了这一效应。在最接近火星时，探测器在从火星夜半球进入昼半球的过程中快速拍摄了火星表面。

“我们捕捉了数千张接近火星以及近距离飞越时火星表面和大气层的图像。这个数据集为我们校准和表征相机性能，以及测试为灵神星任务开发的早期图像处理工具提供了独特而重要的机会，”亚利桑那州立大学（ASU）灵神星成像仪负责人Jim Bell说，“在飞越后探测器继续其旅程时，我们将在本月剩余时间内继续对逐渐远去的火星进行校准成像。”Bell还领导着NASA毅力号火星车任务的Mastcam-Z成像调查。多个其他火星任务也为此次飞越提供了支持观测，包括NASA的火星勘测轨道器、2001火星奥德赛轨道器、好奇号火星车，以及欧空局（ESA）的火星快车号和微量气体轨道器。

抵达灵神星前的仪器测试

此次飞越还让科学家能够从灵神星的其他仪器中收集到宝贵的校准数据。探测器磁力仪的早期读数可能已经探测到了火星的弓形激波，即太阳风与火星磁环境相互作用的区域。与此同时，伽马射线和中子谱仪团队收集的测量数据现在可以与数十年来已有的火星数据进行对比。

随着火星飞越的完成，灵神星探测器将重新使用其太阳能电推进系统，继续向小行星带前进。探测器计划于2029年8月抵达灵神星。科学家认为，灵神星可能是一颗古老星子（太阳系早期形成行星的基石之一）暴露出来的部分核心。这颗小行星最宽处直径约280公里（173英里）。

抵达后，探测器将在多个不同高度轨道上环绕灵神星，绘制其表面地图并收集科学数据。如果这颗小行星确实代表了一个早期世界的金属内部，它将为研究人员提供一个难得的机会，来研究类似于地球等岩质行星深处物质的材料。

“我们期待这次火星飞越已有多年，现在它终于完成了。我们可以感谢这颗红色星球为我们的探测器提供了关键的引力弹弓，将其送入更远的太阳系，”加州大学伯克利分校灵神星任务首席研究员Lindy Elkins-Tanton表示，“向着灵神星，前进！”