今天的 APOD 不是照片,是一段延时视频:火星从一弯细细的亮边,长成一颗布满环形山的圆球,又慢慢缩回黑暗里。

图片:NASA 天文每日一图(APOD)· Video Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU/True Story Films · 文字:Keighley Rockcliffe · 当日页面

拍摄者是 NASA 的"灵神星号"探测器(Psyche)。今年 5 月 15 日,它从火星身边掠过,最近时距地表约 4600 公里——差不多是从北京飞到新加坡的距离。整个 5 月,船上的相机一直对着火星拍;把这些照片按顺序接起来,就是你今天看到的这段片子。

什么都不做,白得一笔速度

飞船绕到火星旁边,不是为了看风景。它是去借力的。

火星绕太阳跑的速度接近每小时 87000 公里。灵神星号从它身边经过时,火星的引力像一只手,顺着自己前进的方向把飞船往前一带——飞船因此变快了,飞行方向也被稍稍掰了个角度。这个过程几乎没有烧掉燃料。

天文学家管这叫"引力助推"。打个不太严谨的比方:你站在路边,把一个网球轻轻扔向迎面开来的卡车车头,球弹回来的速度会比你扔出去时快得多;多出来的那部分,是卡车"借"给它的。行星就是那辆卡车,只不过跑得比任何卡车都快,而且不会因此明显慢下来。

这一招不新。从 1959 年苏联的月球三号开始,人类就在用它。旅行者兄弟、卡西尼号能跑到那么远的地方,靠的都不只是自己带的推进剂——燃料能装多少是有上限的,而引力是免费的。

它要去哪儿

灵神星号的目的地,是火星与木星之间小行星带里的一颗小行星,名字也叫灵神星,预计 2029 年抵达。

这颗小行星特别的地方在于:它可能主要由金属构成。太阳系里的小行星大多是石头或冰,而灵神星被认为可能是一颗"星子"(岩石行星的建筑材料)被撞碎之后剩下的金属内核。如果真是这样,人类就有机会第一次直接看看一颗行星的心脏长什么样——地球的地核埋在几千公里的岩石底下,永远挖不到,可它或许就那样裸露在太空里。

所以这次擦过火星,还顺带当了一场彩排。团队把火星当成小行星的替身,把船上的仪器全打开试了一遍:中子谱仪在最近点附近如期探到信号增强;磁强计第一次记录下一个天体的磁场——太阳风撞上火星磁场时形成的那道"弓形激波";相机则在很远的地方认出了火星的两颗小月亮,算是为将来在灵神星附近搜寻小卫星做的练习。据 NASA 介绍,各台仪器的表现都达到甚至超出了预期,还顺手给火星科学添了几笔新东西。

那段视频看下来,火星在画面中央越来越大、又越来越小,什么戏剧性的事都没发生。可就在那几个小时里,一艘飞船永久地改变了自己的去向,代价接近于零。宇宙里最省力的移动方式,原来是路过。

顺便说一句,APOD 今天在文末提醒:今年 8 月的英仙座流星雨不受月光干扰,值得找个没有灯的地方抬头看看。