以下是NASA的Psyche任务如何揭开行星内部秘密的方法

这不太可能是一个坏兆头，但NASA的Psyche任务目前定于10月13日星期五发射。它于美国东部时间10点19分搭乘SpaceX猎鹰重型火箭升空，面临着一段危险的旅程，预计要到2029年才能抵达同名小行星16Pscyhe。

小行星16Psyche(希腊语中“灵魂”的意思)于1852年被发现，以与厄洛斯(另一颗小行星同名)结婚的古希腊公主命名。它在火星和木星之间的主要小行星带上绕太阳运行，距太阳的距离大约是地球距太阳距离的三倍。它是一颗巨大的M型小行星(M代表“富含金属”)，直径超过230公里。

不过，天文学家必须小心使用“金属”这个术语，因为在恒星物理学中，“金属度”意味着任何比氦重的东西。但在这种情况下，我们讨论的是铁和钴等金属。

为了给出比例的概念，如果太阳缩小到一个官方NBA篮球的大小，那么小行星的直径将大约与三张纸的厚度相同(0.3毫米)，并且位于一定距离距离161米。

正如您所看到的，尽管已经访问过较小的天体，但对如此小的天体执行任务并不简单，例如最近从小行星Bennu返回的OSIRIS-REX样本或前往162173Ryugu的隼鸟2号任务。

为了完成这次非凡的航行，普赛克宇宙飞船一旦发射，将使用太阳能电力推进。其工作原理是使用带电气体，该气体通过强大的电场加速从火箭喷嘴中流出。与化学火箭不同，这种形式的推进产生的推力非常小。但它可以连续运行数月甚至数年，同时使用相对较少的燃料。

该技术对于长距离行星际任务非常有用，但它确实需要大量的阳光才能让航天器的太阳能电池板产生必要的电力。美国宇航局最近发射的另一项外太阳系小行星任务“露西”也使用相同的推进力。

使命目标

那么是什么让这颗特殊的小行星变得有趣呢?行星通过称为吸积的过程在“原行星盘”中诞生。这涉及到小块材料通过引力以及与附近其他材料的碰撞逐渐获得更多质量。

从技术上讲，这是一个持续的过程，因为地球每天绕太阳运行时会清除约100吨的自然碎片。然而，行星的大部分质量是在其存在的最初几百万年内获得的。

这通常是一个极其暴力的时代，年轻世界之间的灾难性碰撞很常见。不用说，并不是所有的行星都能存活到完整的行星状态。16Psyche可能是此类“发育不良”行星的一个例子。

如果行星形成过程中无数次撞击释放出足够的内部放射性衰变和热量，年轻的世界就会融化并经历一个称为“分化”的过程，其中较重的物质沉入核心，较轻的物质漂浮到表面。

16Psyche的形成有多种模型，但与现有证据一致的最简单的模型是，16Psyche似乎经历了分化，但随后遭受了与另一个年轻世界的灾难性撞击——抹去了外层，留下了残余的致密金属——丰富的核心暴露在太空中。

Psyche任务的一个关键科学目标是区分这些模型中哪一个最有可能是正确的。

访问Psyche有两个主要原因。一是对参观可能类似于行星铁芯(包括地球)的物体的科学兴趣。第二个目标是查明是否有可能开采这些金属——《福布斯》称其为“价值数十亿美元的小行星”。

以我们目前的技术，冒险进入行星中心直接研究其核心是不可能的。然而，参观暴露的行星核心提供了一个绝佳的机会来测试我们当前的行星形成模型。

Psyche航天器携带了许多科学仪器，例如用于绘制小行星表面地图的成像仪、帮助确定世界内部结构的重力实验以及用于研究小行星表面矿物质含量的光谱仪。

其中一种仪器是磁力计，旨在尝试检测16Psyche是否具有磁场。这很有用，因为任何残留的磁场都可以证明普赛克的内部曾经确实熔化并经历过分化。

只要航天器安全抵达小行星，就有值得期待的伟大发现。它肯定会为科学家在未来几年返回地球进行分析提供丰富的数据。