在太空中旅行，你无法直线前进。轨道是棘手的，将探测器送到遥远的行星需要多次绕行其他行星。这些机动被称为引力辅助，即航天器掠过一颗巨大的行星，将其弹射向目的地。
这些轨迹上的技巧不仅仅是长途旅行中的“加油站”，它们还可以是进行一些额外科学研究的黄金时段，在航天器进行主要任务之前。许多太阳系任务在这些飞掠过程中都取得了重要的发现，从 20 世纪 70 年代最早的探测器，到 BepiColombo 近期对水星的飞掠，以及可能还有 欧罗巴快帆号下个月即将进行的火星飞掠。
[ 图片来源：科学家解释 BepiColombo 的水星任务为何如此棘手 ]
离地球最近的行星获得的飞掠机会最多：火星、金星，当然还有地球本身。就在去年（以及 2020 年和 2021 年的两次），NASA 的帕克太阳探测器掠过金星，帮助探测器比以往任何人类制造的物体都更接近太阳。帕克的相机之一对准金星，跟踪我们邻近行星浓密云层的变化，但也给科学家带来了惊喜——在较长波长的光线下，相机能够窥视到金星极热的表面。这些图像揭示了与 20 世纪 90 年代 麦哲伦号航天器对金星表面的观测结果的奇怪差异，这些差异可能是早期图像中遗漏的细节，例如地面由不同材料组成的区域。
著名的 卡西尼号土星任务也曾在 1998 年和 1999 年 两次飞往金星。利用其各种仪器，卡西尼号 测量了内太阳系的尘埃含量，以及从太阳辐射出的离子和其他粒子。它甚至在我们经过时拍摄了地球月球的一些照片。由于这个任务是前往太阳系更远的地方，它还对木星进行了飞掠，花了大约六个月的时间探索这颗巨行星。卡西尼号 揭示了另一个与大红斑相似的风暴，并记录了小风暴如何合并成大风暴，在木星混乱的大气中形成更大的风暴。
“新视野”号任务在前往冥王星的途中也提供了对木星的另一个视角——该航天器拍摄的图像显示了木星两极的 闪电（这是以前只在地球上看到的），以及木星非常稀薄的环内最近发生碰撞的证据。“新视野”号还窥视了木星的卫星艾奥（Io），研究了它的火山活动。
对于卡西尼号和“新视野”号来说，这些木星的相遇也起到了另一个作用：作为其主要任务的“彩排”。面对像木星这样宏大而令人兴奋的目标，科学家们开启了航天器在漫长旅途中一直处于休眠状态的仪器，利用这个机会来解决其软件中存在的任何问题，为真正的“开演”做准备。这对于像“新视野”号这样的任务尤为关键，因为该任务实际上并没有在目的地停留；它在 几个月内飞掠而过 时收集了数据，而卡西尼号则 绕土星运行了近二十年。
当然，并非所有目标都像木星那样壮观。新视野号也掠过了一颗名为 132524 APL 的小行星——不是为了引力辅助，而是因为它恰好在附近。该航天器进行的测量帮助科学家们证实 这颗小行星是由硅酸盐、镍和铁组成的。近二十年前，另一项任务完成了类似的工作，当时前往木星的 伽利略号探测器 掠过小行星加斯普拉，生成了第一张小行星的近距离图像。几年后，伽利略号在航行中又拍摄了小行星艾达的 照片。
当这些星球如此难以到达时——任务成本数百万到数十亿美元，并且需要数年才能到达外太阳系——我们获得的任何信息对科学家来说都很有帮助。请继续关注欧罗巴快帆号下个月在火星上的发现，以及 Psyche（一项金属小行星任务）在 2026 年将在火星上发现什么！
