美国宇航局的灵神号航天器将在太阳系中留下一条不寻常的蓝色轨迹

上周五，NASA 向一颗同名小行星发射了Psyche 号航天器。作为首次向金属小行星发射的探测任务，Psyche 号正在开辟一条新路，而且它即将开辟一条真正的蓝色轨迹。其明亮尾迹的来源——探测器卓越的推进系统——将在任务开始后的 100 天内启动。

一种称为霍尔推进器的装置将推动 Psyche 穿越太空。这种推进器在电离氙气时发出蓝光，氙气是一种惰性气体，也用于车头灯和等离子电视，用于推动航天器前进。这是这项技术首次用于月球以外的旅行，自 2015 年以来，它仅用于 NASA 的太空飞行——但它有什么特别之处？ Psyche为什么要使用它呢？

在规划太空任务时，工程师们注重效率。携带化学燃料进行大规模星际旅行就像试图开车环游世界，同时还要把所需的所有汽油都放在后备箱里，因为沿途没有休息站——这根本不可行。为了到达目的地，普赛克需要成千上万磅的化学推进剂。

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为了解决这个问题，工程师们转向了电推进器。电推进器种类繁多：“电推进器的种类繁多，几乎和汽车制造商的数量一样多，”NASA Psyche 首席工程师 Dan Goebel 在一篇博客文章中解释道。但太空旅行特别使用两种类型，即离子推进器和霍尔推进器。“它们可能被认为是太空推进的特斯拉版本，”Goebel 写道。电推进器不燃烧燃料，而是通过一种称为电离的过程从推进剂的原子中剥离电子。然后它们以每小时 80,000 英里的速度将这些离子抛出。这会产生比化学燃料更高的比冲——Goebel 说这“相当于汽车每加仑行驶的英里数”，但对于航天器而言——从而使以推进器为动力的航天器能够使用更少的推进剂飞得更远。

离子推进器使用高电压产生等离子体（物质的第四种状态）并将离子喷射到太空中。NASA 的“黎明”号任务使用这些推进器到达矮行星谷神星，但它们并不是最快的——据 NASA 称，航天器从 0 加速到 60 英里每小时需要四天时间。绝对不是赛车的材料！

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而霍尔推进器则利用磁场使电子以圆形旋转，产生离子束。它们的“里程”不如离子推进器好，但冲击力更大。Psyche 团队之所以选择这个系统，是因为它能让他们制造出更小、更经济的航天器。

要使推进器工作，航天器需要电力（通过太阳能电池板从太阳获得）和某种电离物。对于Psyche来说，那就是氙气。“氙气是首选推进剂，因为它是惰性的（它不会与航天器的其他部分发生反应）并且易于电离，”Goebel 解释道。它还使推进器具有非凡的蓝色光泽。Psyche 携带了大约 150 加仑的这种物质，每加仑可行驶约 1000 万英里。

现在任务已经启动，团队将在接下来的 100 天内检查航天器的所有系统，以确保它们已为旅程做好准备。在此期间的某个时间点，那些闪闪发光的蓝色推进器将启动。

如果Psyche成功，霍尔推进器很可能会出现在未来的太空任务中。制造这些推进器的 Maxar 公司负责Psyche任务的项目经理 Steven Scott 在一份新闻稿中表示，它们“兼具成本节约、效率和动力，可能在支持未来前往火星及更远地方的科学任务中发挥重要作用”。借助这些推进装置， Psyche应该可以在短短 3.5 年内到达小行星带的目的地——我们迫不及待地想看看它的电蓝色轨迹的尽头会是什么。