美国国家航空航天局（NASA）“灵神星”探测器正准备与火星进行一次近距离接触，并借助火星引力进一步深入太阳系，飞向富含金属的灵神星。

“灵神星”探测器正疾速飞掠火星，同时有望捕捉到诸多震撼的天文奇景。图片来源：NASA 

5月15日，该探测器将在火星地表上空2800英里（4500公里）处飞越，飞行速度约为每小时12333英里（19848公里）。飞掠过程中，火星引力会改变“灵神星”探测器的飞行轨迹、提升飞行速度，从而减少后续漫长任务所需的推进剂。

“灵神星”探测器于2023年10月13日发射升空，采用氙气供能的太阳能电力推进系统。与完全依靠推进器不同，任务规划团队利用火星引力的牵引，引导探测器驶向最终目的地——构造特殊的金属小行星灵神星。此次火星飞掠也为探测器在2029年抵达灵神星前，提供了测试和校准科学探测仪器的宝贵契机。

在飞掠期间，任务团队计划利用“灵神星”探测器的多光谱成像仪，采集数万份火星观测数据。这些数据将帮助科学家优化成像技术，并演练未来环绕灵神星开展探测时的操作流程。

探测器已在飞掠前夕开始回传影像。自5月7日起，该任务官网开始发布首批未经处理的“原始影像”，画面显示的是星空背景，而火星呈现为一个微小光点。工程师后续将调整影像亮度与对比度，完成画面处理，并计划在未来数周内制作出此次飞越的延时画面。

为确保探测器精准完成此次变轨机动，运营团队已于2月23日执行了一次轨道修正机动。在此次调整中，“灵神星”探测器持续点火12小时，精细修正飞行航线，并小幅提升飞行速度，为抵达火星做好准备。

NASA喷气推进实验室“灵神星”任务规划负责人Sarah Bairstow表示：“这是探测器在轨飞行以来，首次有机会以远超数个像素尺寸的天体为目标，对成像仪进行校准，同时我们也将启用其他科学探测仪器开展观测。”

“灵神星”探测器视角下的火星，与我们从火星轨道器、望远镜中常见的明亮影像截然不同。美国亚利桑那州立大学“灵神星”探测器成像仪首席研究员Jim Bell介绍：“我们将以极大的相位角接近火星，从火星夜面逐步靠近，只有一缕阳光勾勒出纤细的月牙轮廓。靠近时的细月牙形态及飞掠后近乎‘满月’的火星视角，既能为成像团队提供绝佳的校准观测素材，也能拍出极具美感的天文照片。”

科学家还希望探寻火星周边是否存在微弱的尘埃环。研究人员认为，微陨石撞击火星卫星火卫一与火卫二时，会将尘埃颗粒抛入太空。若飞掠期间阳光照射角度适宜，“灵神星”探测器或能观测到这些尘埃的踪迹。

探测器成像仪还将开展火星周边“卫星搜寻”观测，为后续任务中搜寻灵神星可能存在的小型卫星做好技术演练。探测器搭载的其他仪器也将在掠飞期间采集珍贵数据。其磁力仪有望观测火星磁场与太阳带电粒子的相互作用；伽马射线与中子光谱仪则会探测探测器飞掠火星时，星际高能亚原子粒子——宇宙射线的变化规律。

地面任务控制人员将密切监测“灵神星”探测器与美国深空网络之间的无线电信号，确认此次引力飞掠任务圆满成功。探测器飞行速度的变化会体现在无线电信号的多普勒频移中，工程师可据此快速测算探测器飞离火星、驶向小行星带后的最新速度与飞行轨道。

多颗正在火星轨道及地表执行任务的探测器也将协同参与此次观测，包括NASA的火星勘测轨道飞行器、火星奥德赛轨道器、好奇号火星车、毅力号火星车，欧洲空间局的火星快车轨道器、微量气体轨道器也将同步参与观测与导航支援。