摘要和要点： 在2026年5月15日，NASA的Psyche航天器在火星附近飞掠而过，速度比之前快了每小时一千英里，且没有消耗一滴燃料。这一重力助推的机动改变了航天器的轨迹，并将其轨道倾斜了一个重要的角度，为2029年8月到达16 Psyche——一个直径173英里的富金属小行星——做好了准备，这可能是早期行星构建块的暴露部分核心。在这次飞掠背后，隐藏着一个更为复杂的故事：一次在发射前几乎夭折的任务，发动机以你手掌中三分之四的力量推送，燃料管线故障通过备用阀门得以幸存，以及一个以十万亿美元的著名价格标签而闻名的目的地，其实最不引人注目的地方。
NASA的Psyche航天器有大计划
火星。创意共享图像。
航天器并不是凭空获得速度。每一英里每小时通常都需要用推进剂来支付，这些推进剂以高昂的成本从地球运送上去，这就是为什么太空飞行中最好的技巧看起来像是作弊。在5月15日，Psyche航天器飞掠了距离火星表面2864英里的地方，让行星的引力抓住它，并在不消耗燃料的情况下，离开时速度明显更快，指向一个新的方向。几天后，导航团队通过深空网络分析无线电信号，正式确认了这一点。“我们已经确认火星给航天器提供了每小时1000英里的加速，”NASA喷气推进实验室的Psyche导航负责人Don Han表示，并指出这次飞掠还使航天器的轨道平面相对于太阳倾斜了大约一个度。
如何从行星中窃取速度
重力助推看起来像是对物理学的违反，仿佛是从无到有的能量，但账目是平衡的。正如Space.com在其对这一机动的解读中所解释的，朝向行星下落的航天器加速，然后在爬升时减速，所获得的速度正好会被行星静止时的速度抵消。火星并不静止。它围绕太阳快速运行，携带着巨大的轨道动量，而Psyche在移动的行星后方掠过，像棒球离开球棒一样，获取了那一小部分动量。火星通过减速来支付这一加速，减速的幅度小到任何仪器都无法测量。该技术推动了深空探索的伟大壮举，包括每176年一次的行星排列，使得旅行者2号在一次旅程中飞掠过所有四个巨行星。
然而，速度可以说是较小的奖赏。这次飞掠使Psyche的轨道平面倾斜了一个度，使航天器与小行星的轨道对齐，而轨道平面的变化是太空飞行中最耗费推进剂的机动之一。火星为此免费提供了帮助……