梦想成真！美国宇航局正式向土卫六发射航天无人机

大牧_43077

2019-10-19 19:40

天文在线

梦想成真！今年！美国宇航局正式向土卫六发射航天无人机

图解：土卫六表面蜻蜓号无人机效果图，图片来源：Johns Hopkinns APL（应用物理实验室）

土星卫星之一泰坦（土卫六）拥有由油填成的黑海、朦胧的金色大气层和带电的沙子，是太阳系中最引人入胜的天体之一。2019年，美国宇航局批准了一项激动人心的新任务，未来将发射一架微型航空无人机遨翔在土卫六外星表面。

这个叫做“蜻蜓”的双四旋翼无人机是Johns Hopkins应用物理实验室（APL）的创意。在2019年的新闻发布会上美国宇航局宣布了另一项任务CAESAR（Comet Astrobiology Exploration Sample Return），它将发射一艘航天器从67P/Churyumov-Gerasimenko（丘留莫夫—格拉西缅科）彗星上取回地表面样本。这两个项目都属于美国宇航局的新前沿项目，这两个项目的投入可能为10亿美元或更少，但与此同时，它们都将以高度的科学优先级来解决问题。这两个项目是从最初的12个提案中挑选出来的。

图解：蜻蜓号任务概览图显示进入、下降、着陆、地面操作以及在泰坦（土卫六）上飞行的设想，图片来源：Johns Hopkinns APL（应用物理实验室）

感谢CAESAR项目和与它相关的康奈尔大学团队，但蜻蜓号任务明显是更好的选择。因为欧空局的Rosetta号航天器2019年造访了67P/Churyumov-Gerasimenko（丘留莫夫—格拉西缅科）彗星，所以它在我们的脑海中仍然很新鲜。更重要的是，2006年的星尘任务成功地将彗星样本带回了地球。尽管充满了吸引力，CAESAR任务有一种特别的已经完成的感觉。同样值得怀疑的是，返回彗星的任务是否会像探测土星卫星一样引起公众和科学的关注。

图解：蜻蜓号在泰坦（土卫六）表面效果图，图片来源：Johns Hopkinns APL（应用物理实验室）

的确，这次前往泰坦的任务是场真正的享受之旅。双四旋翼微型航空无人机将会从一个地方飞到另一个地方，通过鸟瞰的角度对这个不可思议的世界进行测量和观测。探测器将穿过含高浓度氮大气层，其几天内的探测范围将比六个轮子的流浪者号数年内所覆盖的区域还要多。同地球上娱乐性无人机一样，这种飞行器能够进行垂直起降。

泰坦（土卫六）的直径是月球的二倍，与地球既有相似之处也有不同之处。它特殊在拥有厚厚的大气层（实际上它是太阳系中唯一拥有大气层的卫星，而且比地球的还厚）、以甲烷形式存在的稳定液体、处于同一个全球海平面上的海洋、湖泊和河流、峡谷以及可能存在的液态水。它的地表受到强烈的沙尘暴和有液态甲烷组成的暴雨影响。在任务的众多目标中，蜻蜓号将会研究土卫六曾经是否有孕育生命的能力。

图解：丽姬娅海（Ligeia Mare）是已知土星卫星—土卫六表面第二大液态海洋，图片来源：NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell

泰坦（土卫六）包含厚厚的富含碳的物质，一旦与液态水相互作用就会产生一种原始的粘状物（即前生命化学），与最终在地球上孕育生命的物质没有什么不同。为此，蜻蜓号将配备质谱仪、伽马射线光谱仪、摄像机（可拍摄显微和全景图像）以及其他仪器。

之后美国宇航局科学家们在新闻发布会上解释补充说到，任务规划人员尝试将让探测器在一群沙堆旁着陆，并朝着一个大陨石坑跳跃，探测器将不得不忍受零下300华氏度的低温。具体来说，探测器将探索Selk陨石坑，因为那里可能曾经有液态水和复杂的有机物。

据美国宇航局称，一旦登上泰坦（土卫六），任务预计将持续约2.5年，在此期间，探测器将进行约25次跳跃，飞行总距离约180公里(110英里)。

美国宇航局预计将于2026年开展这一任务。遗憾的是，我们需要等到2034年左右蜻蜓号才会降落在泰坦（土卫六）上。但等待是值得的，这个探测器传回地球的图像和数据将与我们以前所见过的任何东西都不一样。没错，欧空局2005年的惠更斯（Huygens mission）任务前往泰坦（土卫六）任务是很棒的，并且它让我们得到了很棒的科学研究和图像，但它根本无法与蜻蜓号的相比。