既然特洛伊小行星是我们追溯太阳系早期历史的“时光胶囊”（之一），那近距离探访这些小行星，就相当于让我们“登上时光机”，帮助我们探寻太阳系的起源和演化历程。
肩负这一使命的探测器，让项目组的科学家联想到了一具名叫“露西”的化石——
1974年11月24日，古人类学家唐纳德·约翰逊（Donald Johanson，记住这个名字，后面还会提到）等人在非洲埃塞俄比亚的哈达尔发现了一具形似人类的骸骨化石，编号AL 288-1。
当晚，在人们为此载歌载舞开party庆祝的时候，营地里循环播放着披头士的名曲 《天空中戴着钻石的露西》（Lucy in the Sky with Diamonds）。酒足饭饱之后，无人记得到底是谁开始这么叫的，反正此后这具化石就一直被称为“露西”（Lucy hominin fossil）了 [5]。
（左）“露西”骨架 | ASU；（右）披头士乐队《天空中戴着钻石的露西》美国版乐谱封面 | 维基
后续研究显示，“露西”是一具女性阿尔法南方古猿（ Australopithecus afarensis ）化石， 这一猿种具备直立行走的能力，为我们追溯人类的起源和演化历史提供了极其重要的考古证据。“露西”生活在距今约320万年前，（可能）是目前已知的“人类最古老的祖先”。
更为古老的湖畔南方古猿曾被认为是“露西”的祖先，但对2016年发现的、距今约380万年的男性湖畔南方古猿头骨MRD-VP-1/1的研究显示，两种猿类至少共存了10万年，可能并非简单的“直系祖先”关系 [6]。此外，智人的始祖到底是哪种猿类也存在争议。
追溯人类的起源和演化，和追溯太阳系的起源和演化，是不是看起来差不多的样子？好的，探测器就叫“露西号”吧～
露西号任务的徽章把这几个元素融合在了一起：钻石形状来自披头士歌曲《天空中佩戴钻石的露西》，左边的骨骼则代表古人类化石“露西” [7, 8]。
宇宙神V-401火箭整流罩上的露西号任务徽章，整流罩中包裹的就是露西号探测器 | NASA/Ben Smegelsky
12年，8颗小天体
为了多去几颗特洛伊小行星，露西号选择了“飞掠”这种探测方式，与每个目标擦肩而过，利用短暂的接近时期完成科学探测和数据收集。
科学家为露西号精心设计了一条 复杂的飞行轨道[9-11]。
在2021年10月发射升空之后，露西号将 先后探访1颗主带小行星 ；4颗位于日木L4区域的特洛伊小行星和1颗卫星 ；以及2颗位于日木L5区域的特洛伊小行星。全程将3次飞掠地球获得引力助推（EGA）并完成5次大幅度的轨道深空机动（DSM）。
事实上，露西号会始终环绕太阳飞行，只是通过合理的行程规划加上适时的轨道调整，探测器能恰到好处与每个目标相遇。
首先是主带小行星 Donaldjohanson。这颗小行星原本无名，编号1981 EQ，在确定成为露西号的探测目标之后，于2018年被正式命名为Donaldjohanson，以纪念前面提到的露西化石发现者之一——唐纳德·约翰逊。
露西号飞掠主带小行星 Donaldjohanson的飞行路线（蓝色和橙色虚线）示意图 | 制图：行星事务所；参考 [10]
正式探测特洛伊小行星之前，露西号计划在这颗主带小行星身上先演练一番，测试一下科学仪器的性能，以期在之后的探测中展现出全部实力。
此后，露西号会继续向外太阳系飞行，直到2027年抵达木星轨道，刚好能与L4特洛伊小行星群相遇。 露西号将在2027-2028年先后探访这里的4颗特洛伊小行星Eurybates、Polymele、Leucus、Orus，以及 Eurybates的卫星Queta。
露西号飞掠5颗位于日木L4的特洛伊小天体的飞行路线 （蓝色和橙色虚线）示意图| 制图：行星事务所 ；参考 [10]
更精妙的是，露西号完成L4区域探测之后，将离开木星轨道，沿着自己的大椭圆路线飞回内太阳系，甚至回到地球附近再借个力。等露西号再次沿着大椭圆路线飞到木星轨道时，已经是2033年了。
在此期间，木星和两团特洛伊小行星群也绕着太阳公转了将近半圈，露西号不用费太大力气就能顺势飞入L5区域，探访其中的两颗直径100多千米的小行星Patroclus和Menoetius。
这也将是人类探测器首次造访两颗小行星大小相当的双星系统。
露西号飞掠2颗位于日木L5的特洛伊小天体的飞行路线 示意图 （橙色和棕色虚线）| 制图：行星事务所 ；参考 [10]
届时距离露西号从地球出发，已经过去了近12年。如果那时候露西号还健康的话，它甚至还能继续飞行，利用木星和特洛伊小行星群公转周期的规律，反复穿梭在L4和L5小行星群中。
从太阳看来，露西号只是“简简单单”在绕着自己转圈，而在木星的视角看来，露西号仿佛在太空中反反复复跳着炫酷的“8字舞” [3]。
木星视角下的露西号飞行轨迹，白、橙、红色小点是露西号计划飞掠的小行星们 | NASA
值得一提的是，露西号原本计划探测的小天体数目只有7颗，最终的8颗其实是个幸运的意外。
在露西号决定探访小行星 Eurybates之后，哈勃望远镜在这颗小行星周围发现了一颗直径约1千米的卫星。这颗小卫星在 2020年10月被命名为 Queta。
哈勃望远镜拍到的小卫星（箭头所指的绿框中） | HST
小行星有卫星，这本来就挺少见的，还正好在露西号的既定探测轨迹上，当然不能放过。于是，露西号的探测计划里顺势就加了1个探访目标。
前面说过，从前的特洛伊小天体通常以希腊神话特洛伊战争中的英雄命名，但 因为数目太多，这个命名规则已经难以为继了
根据国际天文联合会（IAU）新规定：绝对星等大于12的小型木星特洛伊天体，将以奥林匹克运动员的名字命名。“Queta”（奎塔）就来自墨西哥田径运动员恩里克塔·巴西利奥（Enriqueta Basilio，也被称为Queta Basilio），她是奥运史上首位点燃奥运圣火的女性火炬手。
1968年夏季奥运会上，奎塔·巴西利奥点燃奥运圣火 | 维基
轻装简从，带着前辈们的“礼物”
追溯太阳系的起源和演化，是一个宏大而综合的课题。露西号实际要做的，是用自己携带的科学仪器，仔细考察每颗天体的表面成分、地质地貌、内部结构等各种特征，获取尽可能丰富且准确的观测数据，供行星科学家分析。
露西号总重821千克（不包括燃料），仅携带了四种科学仪器[3,12]。
露西号的科学仪器 | 汉化自NASA [3]
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高分辨率可见光相机L’LORRI，可以拍摄全色影像 （也就是黑白影像），波段覆盖0.35-0.85 微米。
高分辨率可见光相机L’LORRI，可以拍摄全色影像 （也就是黑白影像），波段覆盖0.35-0.85 微米。
露西号的L’LORRI相机示意图 | NASA
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彩色可见光相机和红外成像光谱仪L’Ralph，包括彩色可见光相机MVIC和红外成像光谱仪LEISA两部分，前者可以拍摄彩色影像，后者可以探测小行星的表面成分，两者分别覆盖0.4-0.85 微米和1.0-3.8 微米波段。
彩色可见光相机和红外成像光谱仪L’Ralph，包括彩色可见光相机MVIC和红外成像光谱仪LEISA两部分，前者可以拍摄彩色影像，后者可以探测小行星的表面成分，两者分别覆盖0.4-0.85 微米和1.0-3.8 微米波段。
露西号的L’Ralph相机示意图 | NASA
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热辐射光谱仪L’TES，可以探测小行星的热惯量、表面成分、孔隙度等特征，波段覆盖6-100微米。
露西号的L’TES光谱仪示意图 | NASA
- 终端跟踪相机T2Cam， 可以拍摄宽角影像，协助确定小行星的形状，覆盖0.4-0.8微米波段。
热辐射光谱仪L’TES，可以探测小行星的热惯量、表面成分、孔隙度等特征，波段覆盖6-100微米。
露西号的L’TES光谱仪示意图 | NASA
此外，露西号还会利用高增益天线测量无线电信号的多普勒频移，确定小行星的质量和密度分布。
出于节约成本和提高建造效率的考虑， 露西号的科学仪器大都是在NASA之前探测器使用过的成熟仪器基础上设计建造的。
L’LORRI相机继承自新视野号的长焦距高分辨率相机LORRI，L’Ralph相机继承自新视野号的Ralph相机，L’TES光谱仪继承自冥王号（OSIRIS-REx）的OTES和火星全球探勘者号（MGS）的TES。
真就连名字都不带改的，前面直接加个代表露西号的L就完事儿了……
继承前辈探测器的仪器，是“发现”级项目的老传统了。总之能省的钱绝不多花，把花钱的事儿留给旗舰级这样的土豪项目去做就好。
小天体探测热潮，方兴未艾
启程前往外太阳系的露西号背后，是各国小天体探测如火如荼的热潮。
一方面，过去十几年里的小天体探测成果（深度撞击号、隼鸟号、罗塞塔号等）已大幅刷新了我们对诸多小行星和彗星的认知；另一方面，我们对许多类型的小天体的了解还依然近乎空白，尤其是那些位于遥远外太阳系的小天体。
这一边，探访近地小行星的JAXA隼鸟2号和NASA冥王号完成小行星采样还没多久；那一边，NASA的金属小行星探测器灵神号、JAXA的火星卫星探测器MMX、中国的首个近地小行星和主带彗星探测器都在紧锣密鼓地筹备之中，有望在接下来的数年里陆续发射升空。
即便等这些任务都发射了，人类依然还没有探测器近距离探测过半人马小天体、离散盘中的矮行星、木土天海王星的小卫星、长周期彗星等许多类型的小天体。
这个各国太空竞赛的新赛场，还有无数未知和惊喜等待着地球人的探测器前去探索和发现呢。
参考文献
[1] NASA | NASA Selects Two Missions to Explore the Early Solar System
http://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-two-missions-to-explore-the-early-solar-system
[2] IAU | Trojan Minor Planets
http://minorplanetcenter.net//iau/lists/Trojans.html
[3] http://lucy.swri.edu/img/graphics/LucyPoster_Mission_of_Discovery.pdf
[4] NASA | Lucy Mission FAQ
http://www.nasa.gov/content/goddard/lucy-mission-faq
[5] ASU-Institute of Human Origins | Lucy's Story
http://iho.asu.edu/about/lucys-story
[6] Nature | Rare 3.8-million-year-old skull recasts origins of iconic ‘Lucy’ fossil
