“发现”级项目,是NASA深空探测项目三大梯队里规模最小、预算最低的一类,主打成本低、周期短、见效快的小型任务,每个任务常规预算约4.5-5亿美元,设计寿命不超过36个月,探测目标精简明确。
简单来说就是:更快、更好、更便宜。
只需要记得“发现”级项目最穷就完事儿了…… | haibaraemily
在这样的指导方针之下,开始于1992年的“发现”级项目至今已获批16个,其中11个任务成功开展,以极低的成本、极高的效率,大大增进了我们对太阳系内和系外诸多方面的认识。
目前所有获批的“发现”级项目。此外,月球勘测轨道飞行器(LRO)任务后来也被按照花费归入“发现”级项目,属于领养 | haibaraemily
虽说中的是个小项目,露西号实际“享受”到的规格并不低。在常规预算4.5美元的指标下,露西号的任务周期总预算已飙升至9.81亿美元——可以说是完全达到了中型项目“新疆界”级的预算待遇,多少能称得上是小项目里的大赢家了。
木星轨道上的“特洛伊”小行星
露西号的探测目标是一类特殊的小行星:木星特洛伊小行星。
我们较为熟悉的主带小行星,聚集在火星和木星轨道之间的主小行星带中。人们常以小行星带为界,把太阳系划分为“内太阳系”和“外太阳系”,木星特洛伊小行星就聚集在遥远的外太阳系。
它们和其他区域的小行星一样环绕着太阳转动,唯一特别的地方在于:特洛伊小行星是和木星“绑定”着一同环绕太阳公转的,或者说,特洛伊小行星所聚居的群落几乎和木星共享同一条飞行轨道。
与木星共享轨道的特洛伊小行星群 | 改编自维基
如此稳固的“绑定”关系,背后是引力这双无形大手。
两个有环绕关系的天体周边有5个“平衡点”——在这些点附近,两个天体的引力综合影响可以达到平衡——这5个点被称为“拉格朗日点”(L1-L5)。
这里的“两个天体”可以是太阳和地球(日地)、地球和月球(地月),也可以是太阳和木星(日木)等等。
两个天体(图中以太阳和地球为例)周边的5个拉格朗日点| 维基
如果有第3个天体位于这些拉格朗日点上,则可以轻易与这两个天体保持几乎相对静止。
探测器就经常利用这些“风水宝地”。例如,太阳探测器SOHO位于日地拉格朗日L1点附近,即将发射的鸽王之王·詹姆斯韦伯望远镜,计划被安置在日地L2点附近。
我国嫦娥四号任务的通讯中继星鹊桥号,位于地月拉格朗日L2点附近,可以帮助在月球背面探测的嫦娥四号保持和地球的通讯。
木星特洛伊小行星群,则位于太阳和木星(日木)连线两侧各60°间隔外的拉格朗日L4和L5这两个平衡点附近,分为L4特洛伊小行星群和L5特洛伊小行星群两团。
L4和L5特洛伊小行星群位置示意 | 改编自维基
“特洛伊小行星”的名字来源于希腊神话中的“特洛伊战争”,分列在L4和L5的两团特洛伊小行星群也分别被称为“希腊阵营”和“特洛伊阵营”,其中的小行星分别以各自阵营中的英雄命名。