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NASA宣布用核动力无人机探索土卫六 寻找地外生命

腾讯科技讯 据外媒报道,美国宇航局(NASA)周四宣布,它将向土星最大的卫星土卫六(Titan)派出一架类似无人机的四旋翼飞行器。

这个名为蜻蜓(Dragonfly)的飞行器,将能够飞越土卫六的天空,并时不时地着陆进行科学测量,研究这个世界的神秘大气层和地形,同时在太阳系中地球以外唯一一个表面有液体的世界中寻找生命的迹象。该航天器将由位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯大学应用物理实验室负责开发和领导。

美国宇航局局长吉姆-布里登斯丁(Jim Bridenstine)在宣布这项任务的声明中说:“就在几年前,这项革命性的任务还是不可想象的。”

“一个陌生而又熟悉的世界”

该航天器定于2026年发射。一旦在2034年到达土卫六,蜻蜓将有至少两年半的寿命,其中的电池将用放射性电源充电。蜻蜓上的相机将在飞行过程中拍摄和传送图像,从而让地球上的人们鸟瞰土卫六。

“我们将首先在沙丘上空飞行,然后进入崎岖的地形。”伊丽莎白-特特尔(Elizabeth Turtle)说。她将作为实验室的主要调查员,领导该实验室的任务。“当我们在上空飞行时,我们将利用蜻蜓俯拍的相机和前置相机来拍摄地面和远处的风景。”

长期以来,土卫六都让行星科学家们非常着迷。2004年圣诞节,美国宇航局的卡西尼号宇宙飞船向土卫六表面发射了惠更斯探测器。它顺利着陆,揭示了一个类似原始地球的世界——特特尔博士形容它是“一个陌生而又熟悉的世界”。土卫六的海洋不是水,而是充满了液态甲烷。

除了相机,蜻蜓还将携带各种各样的科学仪器:研究土卫六成分的光谱仪;一套气象传感器;甚至还有一个地震计,在着陆时探测土卫六的“地震”。登陆滑板上的钻头将收集土该航天器定于2026年发射。一旦在2034年到达土卫六,无人机将有至少两年半的寿命,其中的电池将用放射性电源充电。无人机上的相机将在飞行过程中拍摄和传送图像,从而让地球上的人们鸟瞰土卫六。卫六表面的样本进行科学分析。

“土卫六是一个非常独特的进行科学研究的机会。”在美国宇航局宣布这一消息之前,特特尔博士在4月份的一次采访中说。“它不仅是一个海洋世界——这是一颗内部有海水的冰冷的卫星——而且是唯一颗有大气层的卫星。土卫六的大气层中含有甲烷,这导致了大气层甚至是大气层上空也在发生各种有机化学反应。”

蜻蜓任务的一部分是研究土星的卫星现在是否适合人类居住,或者曾经是否是生命的家园。

由于其大气层的性质,土卫六是一个非常类似地球的地方。从化学上讲,它很像我们这个世界最初的模样。土卫六的表面压力是地球表面压力的1.5倍,空气、陆地和海洋之间也发生着同样的相互作用。土卫六有类似地球的地质条件。土卫六上的甲烷扮演着水在地球上扮演的角色。它的甲烷循环类似于地球的水循环。它的表面有甲烷云,甲烷雨,甲烷湖和海洋。

“我们对于土卫六这个世界的看法将会发生巨大的变化。”蜻蜓项目科学家、应用物理实验室的拉尔夫-洛伦兹(Ralph Lorenz)博士在4月份的一次采访中说。他预测,土卫六的地貌特征将是“可识别的,但可能不同于你在地球和火星上看到的地貌特征。”

蜻蜓飞行器的最大优点

复杂的有机分子从大气中落到土卫六表面,长时间聚集在一起,可以进一步发生反应。卡西尼号航天器的数据显示,如果土卫六表面爆发冰火山,这种有机物质可能与液态水混合。同时,阳光推动了土卫六的光化合反应,给一个孕育生命的系统提供能量。

“据我们所知,我们拥有生命所需的所有成分,它们就在土卫六的表面上进行着各种化学反应实验。这就是为什么我们要派一个登陆器去那里。”特特尔博士说。

多年来,人们一直在探索研究土卫六的其他途径,如常规的轨道飞行器或着陆器、热气球,甚至还有飞船。由于来自地球的信号到达土卫六需要大约两个小时,蜻蜓被设计成自动飞行和着陆;飞行器上安装的危险探测器将保证它的安全。

“蜻蜓最大的优点之一就是我们没有发明任何东西。我们只是把已经开发出来的其他技术应用到解决一个新的问题上。”特特尔博士说。

蜻蜓的大小与火星漫游者相似,相当于一台大型割草机的大小。火星漫游者只能缓慢前进,但对于蜻蜓研究小组来说,而土卫六的天空和无人机的核燃料才是它的极限。

“我们有能力在飞行任务的整个生命周期内行驶数百公里。我们的优势之一是我们可以随时搜索下一个站点。我们可以飞到前方,看看有什么地形,然后决定我们是要去那里还是去其他地方。”特特尔博士说。

两年半以来,在美国宇航局所谓的New Frontiers科学任务竞赛中,这个航天器一直在研制当中。New Frontiers科学任务预计花费不到10亿美元。这次竞赛是在政府和学术界的多个机构之间进行的,与深空探索的Shark Tank科学任务没有什么不同。

New Frontiers竞赛的早期获胜者包括访问冥王星的“新视野号”航天器;现在环绕木星运行的“朱诺”号飞船;以及很快将从小行星本努收集样本并将其送回地球的“奥西里斯-雷克斯”号航天器。

美国宇航局最近宣布了其他新的任务。上周,该机构表示,Punch和Tracers这两项任务将致力于对太阳进行更深层次的科学研究。今年5月,特朗普政府决定在2024年将宇航员送回月球,并将此任务更名为Artemis,并寻求额外16亿美元的资金作为首付款来支持美国宇航局。(腾讯科技审校/乐学)

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责任编辑:quarkqiao
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