露西号任务：探寻太阳系“时间胶囊”的秘密，答案会是什么？

“露西”是一群科学家为1974年出土的古人类化石取的名字。这是一具女性人类祖先的骨架，为研究人类进化史提供了重要线索。而“露西号”就是以这个名字命名的一艘探测器，是由NASA（美国航空航天局）研发并发射，长途跋涉前往木星轨道神秘的“特洛伊小行星群”进行探索。

它的任务是了解太阳系和地球等行星的起源，是在更大的格局为太阳系演化史提供线索，因此与祖先“露西”的作用有异曲同工之妙。NASA的科学家们将这艘探测器用了这个名字，就是对露西号寄予了更大的期望。

露西号于2021年10月16日成功发射踏上漫漫征程，这一路走去，它要在黑暗深空孤独探索12年。据NASA宣称，它的任务是找到太阳系的“时间胶囊”。那么这个“胶囊”是什么样子，如何寻找呢？我们一起来了解。

先了解什么是特洛伊小行星群/

特洛伊本是古希腊一座城邦，之所以出名，是由于古希腊诗人荷马在史诗《伊利亚特》中叙述的特洛伊战争，其中最著名的就是“特洛伊木马计”。简单地说，就是希腊斯巴达王为了报特洛伊王子的夺妻之仇，带军队攻打特洛伊城，但由于特洛伊城很坚固，攻了10年都无法攻下，后来采用“特洛伊木马计”才一举成功。

具体做法是希腊军队佯装撤退，留下了一具巨大的木马拉不走，被特洛伊人当作战利品拉进城内。是夜，一群躲在巨大木马腹中的希腊勇士，趁特洛伊人为胜利狂欢而放松警惕时，溜出马腹打开城门，早就埋伏在城外的希腊军队一拥而入，一夜功夫就将特洛伊城踏为废墟。

后来，特洛伊木马被寓意为“骗局”的象征，现代电脑恶意软件和病毒也被称为特洛伊木马，简称“木马”。

科学家们将行星轨道上的这种小行星，称为特洛伊小行星，大概就是觉得这些小行星有点像特洛伊木马计中藏在马腹中的希腊勇士，一直隐藏在行星同一轨道跟随着行星运行，某一天也会突然发难，向行星发动进攻吧。

特洛伊小行星群的“群”字，说明特洛伊不是一颗小行星，而是一群小行星。最早是在木星轨道发现这种小行星，它们坐落在木星的拉格朗日点上。所谓拉格朗日点，就是太阳与某颗行星之间的引力平衡点，每颗行星都有五个拉格朗日点，以L1~L5表示。其中L1~L3在两个天体的连线上，L4和L5在行星公转轨道前后两侧。

早在1904年，巴纳德就可能观察到了木星轨道的特洛伊小行星，但当时没有引起重视，因此没有记录在案；1906年，德国天文学家马克斯·沃夫发现一颗在太阳-木星拉格朗日点L4位置的小行星，将其以伊利亚特剧中的英雄阿喀琉斯命名。

这以后，在日-木拉格朗日点L4和L5发现的小行星越来越多，人们都跟风采用了荷马史诗中人物的名字命名，其中以特洛伊战争中人物的名字居多，这种小行星就被统称为特洛伊小行星群。

木星的特洛伊小行星群主要分布在木星的L4和L5两个点上，坐落在木星轨道前方和后方一个60度角的对称位置。截止到2007年9月，已经确认的木星特洛伊小行星有2239颗，其中1192颗在L4点，1047颗在L5点。

随着观测的不断深入，天文学家们发现，特洛伊小行星群现象并非木星独有，如在海王星公转轨道发现有29颗，火星轨道上也发现十几颗，土星的许多卫星也处于轨道的拉格朗日点上。这些小行星都与行星共用轨道，与行星处于不远不近的位置一同围绕着太阳公转。

现在地球也发现了2颗这种小行星，一颗是2011年发现，叫2010TK7；一颗是最近被发现，叫2020XL5，都处于日地拉格朗日点L4位置。

地球轨道的特洛伊小行星为啥极少呢？事实可能并非如此，而是地球这种小行星更难被发现。因为在地球上观察特洛伊小行星，必须用望远镜直接盯着太阳才能找到它们，而这类小行星都比较小，反照率很低，在太阳的强光下很难被发现。

科学家们相信，随着观测技术的提升，地球轨道上还将会发现更多的特洛伊小行星。这些发现让科学家们有理由相信，特洛伊小行星现象是行星轨道中的普遍存在，于是，这种类型的小行星不管是在哪颗行星轨道，都被统称为特洛伊小行星。

为什么特洛伊小行星是太阳系的“时间胶囊”？

所有的行星系统都是围绕着恒星而诞生的，而恒星的诞生都是起源于巨大星云团（宇宙尘埃）的收缩，收缩的结果就是在核心诞生一颗或多颗恒星，剩余的渣滓就聚合吸附成为行星和各种小天体。在我过去的许多文章中，介绍过宇宙的起源、太阳系的起源、地球的起源以及它们的演化史，这里就不展开说了。

科学研究认为，特洛伊小行星是大行星形成过程剩余的渣滓，很可能是行星、卫星形成的基础。因为这些小行星或卫星轨道会摄动不稳，有可能会对行星导致威胁。有科学家认为，45亿年前撞击地球的那颗火星般大小的行星，就有可能是隐藏在地球轨道拉格朗日点上，由于轨道摄动而撞向了地球。

科学家们将这颗撞地球的行星称为“忒伊亚”，它与地球亲密接触的惊天一撞，导致地轴倾斜，形成了23.44度的黄赤交角，从此地球有了一年四季春夏秋冬，而撞起的熔岩和尘埃凝聚成了月球，让地球有了更大的潮汐。这些变异和条件让地球阴差阳错地诞生了生命，才有了今天的你我他。

因此，科学家们认为，这些特洛伊小行星是与太阳和行星形成同一个时期的产物，是太阳系最早的化石，其上面隐藏着太阳系形成的密码，因此是太阳系的“时间胶囊”。深入分析和了解这类“时间胶囊”，就能够更清晰地了解太阳系的前世今生。

由此，露西号就应运而生了 ，它肩负起人类探索太阳系、地球以及人类自身从哪里来、未来将到哪里去的重任。当然，这种探索只是人类对宇宙自然整体探索拼图中的一小块，未来将千千万万次探索的小块全部拼起来，才能得窥世界和自身的奥秘和全貌。

露西号的具体任务/

这次露西号任务总投资达到9.81亿美元，看起来不少，但却被称为是NASA历史上最“抠门”的任务。

这是因为露西号任务十分繁重，它不像以往的小行星探测器，只需要探测一两颗小行星，而是要先后考察8颗小行星。这样每一颗小行星的花费就只有1亿多美元，因此才被称为历史上最便宜的星际探索了。

露西号探测器高度约5米，发射重量约1550公斤，干重为821公斤，上面携带的主要仪器有：热发射光谱仪、远程侦察成像仪、红外成像光谱仪、多光谱可见光成像相机等，当然还有必备的导航和与地球联系的通讯装置、动力电池等。

露西号的一大特点是装有两扇巨大圆形太阳能电池板，展开后总宽度达到14.25米，有效面积达到51平方米。木星特洛伊小行星带附近的阳光强度不及地球的3%，为了保证露西号的动力要求，才配备了这样巨大的太阳能装置。这个太阳能电池板能够在木星轨道暗弱的阳光下获得500瓦电力，而露西号只要有82瓦的电力就可保证全部正常需要。

看起来保守系数很大，但发射后出现的情况验证了科学家们的先见之明。

在执行任务的12年里，露西号将有三次通过地球引力弹弓效应提速，最终让自己的时速达到56万公里，也就是秒速155.6公里。这三次围绕地球“兜圈子”看起来是让这个圈子越兜越大，最终圈子大到进入木星轨道，钻入木星的特洛伊小行星群。

一系列飞掠地球的时间为：第一次2022年10月，第二次2024年12月，第三次2039年12月。实际上在第二次飞掠地球加速后，露西号就会直奔木星轨道了。在2025年4月时，露西号将在奔向木星轨道途中，执行第一颗小行星探查任务。

这颗小行星叫Polymele，并非是木星轨道的特洛伊小行星，而是处于火星和木星轨道间的小行星主带中的一员。Polymele很小，最宽处只有27公里，却令人惊异的发现其竟有一颗卫星！今年3月27日，露西号团队发现了在距离这颗小行星200公里处，有一颗围绕着其运行的“小月亮”，直径只有3英里(5公里)左右。

任务团队非常激动，露西号尚未出手，发现就开始接踵而来，可以期待，当露西号睁开眼睛看那些越来越近的小行星时，肯定会带给人类更多的惊喜。

可惜，百密一疏，围绕着露西号的也并非都是好故事，事实上它一出发，就遇到了麻烦。据NASA发布的消息称，露西号刚发射后不久就出现了故障，在展开太阳能电池板时，只有一块被完全打开并锁定，另一块没有完全展开。

很快，NASA的科学家们找到了电池板故障的根本原因：一根用来拉开电池板的绳子打结了。然后制定了两个解决方案，即通过远程遥控修复这个故障。为了万无一失，需要采用高保真软件模拟修复过程，确保万无一失才能展开遥控修复的操作。

修复任务小组在经过13次模拟测试后，今年5月和6月间，对露西号慎重地进行了7次修复的努力，最终取得了较为满意的效果。虽然故障电池板还是没有完全展开锁定，但已经被重新拉紧了绳子，展开度达到357度，是360度完全展开的99%，可以确保任务不受影响。

现在就静候任务三步曲的实现：第一步，2025年接近第一颗主带小行星进行勘察；小试牛刀后，在2027年左右，抵达木星轨道的L4特洛伊小行星群，先后探测其中的4颗预定目标；随后就开始5年时间漫长的转场，到达L5小行星群，于2033年完成全部小行星考察任务。

12年探索任务完成后，如果露西号还有余力，NASA将会指派给它新的任务。这些距离遥远的孤胆英雄，是人类最忠实的朋友，从来也不会与人类讨价还价。它们的终极使命就是为人类献身，最终消失在茫茫太空。或许久远的未来，人类消亡后，它们还在坚守着对人类的承诺，默默为人类的曾经存在而作证。

在此，祝愿露西号一路走好，在未来十几年里不断给人类带来新发现的快乐和惊喜。对此，各位怎么看，欢迎讨论点评。

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