[No.H100]
據(jù)外媒報(bào)道,美國宇航局(NASA)周四宣布,它將向土星最大的衛(wèi)星土衛(wèi)六(Titan)派出一架類似無人機(jī)的四旋翼飛行器。
這個(gè)名為蜻蜓(Dragonfly)的飛行器,將能夠飛越土衛(wèi)六的天空,并時(shí)不時(shí)地著陸進(jìn)行科學(xué)測量,研究這個(gè)世界的神秘大氣層和地形,同時(shí)在太陽系中地球以外唯一一個(gè)表面有液體的世界中尋找生命的跡象。該航天器將由位于馬里蘭州勞雷爾的約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)開發(fā)和領(lǐng)導(dǎo)。
美國宇航局局長吉姆-布里登斯丁(Jim Bridenstine)在宣布這項(xiàng)任務(wù)的聲明中說:“就在幾年前,這項(xiàng)革命性的任務(wù)還是不可想象的。”
“一個(gè)陌生而又熟悉的世界”
該航天器定于2026年發(fā)射。一旦在2034年到達(dá)土衛(wèi)六,蜻蜓將有至少兩年半的壽命,其中的電池將用放射性電源充電。蜻蜓上的相機(jī)將在飛行過程中拍攝和傳送圖像,從而讓地球上的人們鳥瞰土衛(wèi)六。
“我們將首先在沙丘上空飛行,然后進(jìn)入崎嶇的地形。”伊麗莎白-特特爾(Elizabeth Turtle)說。她將作為實(shí)驗(yàn)室的主要調(diào)查員,領(lǐng)導(dǎo)該實(shí)驗(yàn)室的任務(wù)。“當(dāng)我們?cè)谏峡诊w行時(shí),我們將利用蜻蜓俯拍的相機(jī)和前置相機(jī)來拍攝地面和遠(yuǎn)處的風(fēng)景。”
長期以來,土衛(wèi)六都讓行星科學(xué)家們非常著迷。2004年圣誕節(jié),美國宇航局的卡西尼號(hào)宇宙飛船向土衛(wèi)六表面發(fā)射了惠更斯探測器。它順利著陸,揭示了一個(gè)類似原始地球的世界——特特爾博士形容它是“一個(gè)陌生而又熟悉的世界”。土衛(wèi)六的海洋不是水,而是充滿了液態(tài)甲烷。
除了相機(jī),蜻蜓還將攜帶各種各樣的科學(xué)儀器:研究土衛(wèi)六成分的光譜儀;一套氣象傳感器;甚至還有一個(gè)地震計(jì),在著陸時(shí)探測土衛(wèi)六的“地震”。登陸滑板上的鉆頭將收集土衛(wèi)六表面的樣本進(jìn)行科學(xué)分析。
“土衛(wèi)六是一個(gè)非常獨(dú)特的進(jìn)行科學(xué)研究的機(jī)會(huì)。”在美國宇航局宣布這一消息之前,特特爾博士在4月份的一次采訪中說。“它不僅是一個(gè)海洋世界——這是一顆內(nèi)部有海水的冰冷的衛(wèi)星——而且是唯一顆有大氣層的衛(wèi)星。土衛(wèi)六的大氣層中含有甲烷,這導(dǎo)致了大氣層甚至是大氣層上空也在發(fā)生各種有機(jī)化學(xué)反應(yīng)。”
蜻蜓任務(wù)的一部分是研究土星的衛(wèi)星現(xiàn)在是否適合人類居住,或者曾經(jīng)是否是生命的家園。
由于其大氣層的性質(zhì),土衛(wèi)六是一個(gè)非常類似地球的地方。從化學(xué)上講,它很像我們這個(gè)世界最初的模樣。土衛(wèi)六的表面壓力是地球表面壓力的1.5倍,空氣、陸地和海洋之間也發(fā)生著同樣的相互作用。土衛(wèi)六有類似地球的地質(zhì)條件。土衛(wèi)六上的甲烷扮演著水在地球上扮演的角色。它的甲烷循環(huán)類似于地球的水循環(huán)。它的表面有甲烷云,甲烷雨,甲烷湖和海洋。
“我們對(duì)于土衛(wèi)六這個(gè)世界的看法將會(huì)發(fā)生巨大的變化。”蜻蜓項(xiàng)目科學(xué)家、應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的拉爾夫-洛倫茲(Ralph Lorenz)博士在4月份的一次采訪中說。他預(yù)測,土衛(wèi)六的地貌特征將是“可識(shí)別的,但可能不同于你在地球和火星上看到的地貌特征。”
蜻蜓飛行器的最大優(yōu)點(diǎn)
復(fù)雜的有機(jī)分子從大氣中落到土衛(wèi)六表面,長時(shí)間聚集在一起,可以進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)�?ㄎ髂崽�(hào)航天器的數(shù)據(jù)顯示,如果土衛(wèi)六表面爆發(fā)冰火山,這種有機(jī)物質(zhì)可能與液態(tài)水混合。同時(shí),陽光推動(dòng)了土衛(wèi)六的光化合反應(yīng),給一個(gè)孕育生命的系統(tǒng)提供能量。
“據(jù)我們所知,我們擁有生命所需的所有成分,它們就在土衛(wèi)六的表面上進(jìn)行著各種化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。這就是為什么我們要派一個(gè)登陸器去那里。”特特爾博士說。
多年來,人們一直在探索研究土衛(wèi)六的其他途徑,如常規(guī)的軌道飛行器或著陸器、熱氣球,甚至還有飛船。由于來自地球的信號(hào)到達(dá)土衛(wèi)六需要大約兩個(gè)小時(shí),蜻蜓被設(shè)計(jì)成自動(dòng)飛行和著陸;飛行器上安裝的危險(xiǎn)探測器將保證它的安全。
“蜻蜓最大的優(yōu)點(diǎn)之一就是我們沒有發(fā)明任何東西。我們只是把已經(jīng)開發(fā)出來的其他技術(shù)應(yīng)用到解決一個(gè)新的問題上。”特特爾博士說。
蜻蜓的大小與火星漫游者相似,相當(dāng)于一臺(tái)大型割草機(jī)的大小�;鹦锹握咧荒芫徛斑M(jìn),但對(duì)于蜻蜓研究小組來說,而土衛(wèi)六的天空和無人機(jī)的核燃料才是它的極限。
“我們有能力在飛行任務(wù)的整個(gè)生命周期內(nèi)行駛數(shù)百公里。我們的優(yōu)勢之一是我們可以隨時(shí)搜索下一個(gè)站點(diǎn)。我們可以飛到前方,看看有什么地形,然后決定我們是要去那里還是去其他地方。”特特爾博士說。
兩年半以來,在美國宇航局所謂的New Frontiers科學(xué)任務(wù)競賽中,這個(gè)航天器一直在研制當(dāng)中。New Frontiers科學(xué)任務(wù)預(yù)計(jì)花費(fèi)不到10億美元。這次競賽是在政府和學(xué)術(shù)界的多個(gè)機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行的,與深空探索的Shark Tank科學(xué)任務(wù)沒有什么不同。
New Frontiers競賽的早期獲勝者包括訪問冥王星的“新視野號(hào)”航天器;現(xiàn)在環(huán)繞木星運(yùn)行的“朱諾”號(hào)飛船;以及很快將從小行星本努收集樣本并將其送回地球的“奧西里斯-雷克斯”號(hào)航天器。
美國宇航局最近宣布了其他新的任務(wù)。上周,該機(jī)構(gòu)表示,Punch和Tracers這兩項(xiàng)任務(wù)將致力于對(duì)太陽進(jìn)行更深層次的科學(xué)研究。今年5月,特朗普政府決定在2024年將宇航員送回月球,并將此任務(wù)更名為Artemis,并尋求額外16億美元的資金作為首付款來支持美國宇航局。(騰訊科技審校/樂學(xué))
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