歐羅巴快艇(藝術(shù)渲染)。圖片來(lái)源:NASA官網(wǎng)
記者劉霞
希臘神話中,歐羅巴是一位腓尼基公主,她美貌超群,深得眾神之王宙斯的青睞。在我們生活的浩瀚太陽(yáng)系中,也有一個(gè)天體因?yàn)楹Q蟮拇嬖诙蔀榭茖W(xué)家尋找外星生命的最?lèi)?ài)。這個(gè)天體就是木衛(wèi)二,又稱(chēng)木衛(wèi)二。
美國(guó)宇航局科學(xué)家表示,如果木衛(wèi)二黑暗、寒冷的海洋中有生命游泳,該機(jī)構(gòu)即將發(fā)射的木衛(wèi)二快艇探測(cè)器也許能夠捕捉到它。直立。
庇護(hù)外星生命的最佳選擇之一
木衛(wèi)二是伽利略于1610年發(fā)現(xiàn)的,是木星的第四大衛(wèi)星,也是伽利略發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星中距離木星第二近的衛(wèi)星。這是一個(gè)溫柔的世界,表面覆蓋著冰,底部是海洋。
從1995年到2003年,美國(guó)宇航局的伽利略探測(cè)器一直繞木星運(yùn)行,并對(duì)木衛(wèi)二進(jìn)行了歷史上最詳細(xì)的探測(cè)。科學(xué)家現(xiàn)在知道木衛(wèi)二表面覆蓋著厚厚的冰殼,厚度可能超過(guò)20公里;而在巨大的冰殼之下,很可能存在著全球性的海洋,深度可能高達(dá)80公里。它比地球上已知最深的海洋馬里亞納海溝還要深(最深處約11公里)。
木衛(wèi)二寬約3000 公里,比月球還小,但科學(xué)家相信它的液態(tài)水?dāng)?shù)量是地球表面的兩倍。
此外,科學(xué)家認(rèn)為木衛(wèi)二的海洋將與月球的巖石核心緊密接觸,因此有可能引發(fā)各種有趣且復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。因此,木衛(wèi)二被廣泛認(rèn)為是太陽(yáng)系中孕育外星生命的最佳選擇之一。其他地點(diǎn)包括土星的衛(wèi)星—— 土衛(wèi)二和土衛(wèi)六。泰坦表面有碳?xì)浠衔锖Q?;其表面之下也可能存在液態(tài)水海洋。
主要研究木衛(wèi)二的宜居性
為了進(jìn)一步揭開(kāi)籠罩在木衛(wèi)二上的謎團(tuán),解開(kāi)人類(lèi)是否是浩瀚宇宙中孤獨(dú)存在的永恒謎團(tuán),美國(guó)宇航局決定向木衛(wèi)二發(fā)射木衛(wèi)二快艇探測(cè)器。
據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)此前報(bào)道,木衛(wèi)二快艇計(jì)劃于2020年代中期發(fā)射,以研究木衛(wèi)二的地下海洋,這顆冰冷的衛(wèi)星,以及那里生命繁衍的潛力。但NASA表示,如果一切進(jìn)展順利,歐羅巴快船有望給我們帶來(lái)更多驚喜。
美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室歐羅巴快艇項(xiàng)目科學(xué)家羅伯特·帕帕拉多近日在華盛頓舉行的第70屆國(guó)際宇航大會(huì)上表示:我們的地球是一顆宜居行星,我們希望了解歐羅巴也是一顆宜居行星。行星?
帕帕拉多補(bǔ)充道:我們的主要目的不是尋找生命,但如果木衛(wèi)二的內(nèi)部恰好富含有機(jī)微生物,我們或許可以借助質(zhì)譜儀找到生命的線索。
據(jù)悉,歐羅巴快艇采用太陽(yáng)能提供動(dòng)力,總造價(jià)約為40億美元。它將繞歐羅巴運(yùn)行至少3.5 年。航天器攜帶的九臺(tái)儀器將探測(cè)木衛(wèi)二表面和表面以下可能存在的海洋。了解其深度和組成。
這些儀器包括磁力計(jì)和雷達(dá)裝置,將使科學(xué)家能夠詳細(xì)描述木衛(wèi)二的海洋和冰殼。此外,還有一個(gè)功能強(qiáng)大的相機(jī),將拍攝分辨率為每像素0.5米的照片,比伽利略號(hào)飛船迄今為止拍攝的木衛(wèi)二最佳照片清晰10倍。質(zhì)譜儀確定樣品中離子(帶電原子和分子)的質(zhì)量,幫助科學(xué)家識(shí)別它們是什么離子。
探測(cè)器將在數(shù)十次飛越木衛(wèi)二期間收集這些樣本。研究小組希望這些樣本來(lái)自木衛(wèi)二稀疏的大氣層;來(lái)自冰冷的月球表面漂流的水蒸氣和其他物質(zhì)??茖W(xué)家多次發(fā)現(xiàn)此類(lèi)羽流的證據(jù),但其存在尚未得到證實(shí)。
“在任務(wù)初期,我們將尋找這些羽流,并試圖了解它們是否真的存在,它們?cè)谀睦??它們是偶爾出現(xiàn)還是總是活躍?”帕帕拉多說(shuō)道。
他補(bǔ)充道:也許航天器會(huì)偶然穿過(guò)羽流,或者我們可以稍微調(diào)整航天器的軌道,使其穿過(guò)羽流。如果我們能做到這一點(diǎn),質(zhì)譜儀和灰塵探測(cè)器將能夠?qū)@些羽流進(jìn)行詳細(xì)采樣,以尋找有機(jī)物質(zhì)并了解木衛(wèi)二內(nèi)部的詳細(xì)化學(xué)結(jié)構(gòu)。
當(dāng)然,帕帕拉多還強(qiáng)調(diào),如果木衛(wèi)二上的羽流確實(shí)存在,它可能與已確認(rèn)的從土衛(wèi)二南極地區(qū)飄出的羽流有很大不同。土衛(wèi)二的羽流是由強(qiáng)大的間歇泉產(chǎn)生的,這些間歇泉不斷地將土星衛(wèi)星地下海洋中的物質(zhì)噴射到太空中。木衛(wèi)二的物質(zhì)可能來(lái)自它的海洋;它也可能來(lái)自月球冰殼中的液態(tài)水湖。
他強(qiáng)調(diào),羽流采樣的成敗并不決定歐羅巴快船任務(wù)的成敗。這是獎(jiǎng)勵(lì)而不是任務(wù)要求,但我希望它會(huì)發(fā)生。
預(yù)計(jì)將借助商業(yè)火箭發(fā)射
除了揭示木衛(wèi)二的一些特征外,木衛(wèi)二快艇拍攝的照片也將為科學(xué)家進(jìn)一步探索木衛(wèi)二鋪平道路。
美國(guó)國(guó)會(huì)指示美國(guó)宇航局開(kāi)發(fā)登陸器來(lái)尋找木衛(wèi)二上的生命。美國(guó)宇航局官員表示,歐羅巴快船提供的數(shù)據(jù)將幫助研究人員確定著陸器著陸的最佳位置。不過(guò),該著陸器仍只是一個(gè)概念,尚未正式列入NASA的備案清單。
NASA一直計(jì)劃在2023年發(fā)射歐羅巴快艇。國(guó)會(huì)還告訴該機(jī)構(gòu)使用強(qiáng)大的太空發(fā)射系統(tǒng)(SLS)巨型火箭來(lái)完成發(fā)射任務(wù),這將使探測(cè)器直接飛向木星,并在之后抵達(dá)木星。飛行時(shí)間為2.4年。
但SLS 仍處于開(kāi)發(fā)階段,并經(jīng)歷了多次延誤和成本上升。此外,NASA計(jì)劃將首次開(kāi)發(fā)的SLS用于其阿爾忒彌斯月球探測(cè)計(jì)劃。因此,NASA 監(jiān)察長(zhǎng)辦公室(OIG) 最近得出結(jié)論,木衛(wèi)二快艇的SLS 火箭至少要到2025 年才能準(zhǔn)備就緒。
因此,OIG建議國(guó)會(huì)允許NASA使用商業(yè)公司開(kāi)發(fā)的火箭來(lái)完成發(fā)射任務(wù),包括SpaceX的獵鷹重型運(yùn)載火箭或聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟的大力神5重型運(yùn)載火箭。這些火箭的威力不如SLS,因此如果Europa Clipper乘坐這些商業(yè)火箭起飛,它將采用重力輔助技術(shù),總飛行時(shí)間預(yù)計(jì)需要六年。