“黎明”號探測器燃料耗盡NASA會派“接班人”嗎

“黎明”號探測器燃料耗盡NASA會派“接班人”嗎

美國國家航空航天局(NASA)近日宣布,“黎明”號探測器上控制其指向的燃料肼已耗盡,無法操縱其主天線朝向地球或將其太陽能電池板朝向太陽。由於缺乏機動性,“黎明”號任務正式結束。目前“黎明”號仍身處穀神星(Ceres)軌道,並將停留數十年。

那麼,地球是否應向穀神星派遣新使者?新使者的主要使命是什麼?美國太空網在11月6日的報導中予以了關注。

需要深入穀神星表面之下

“黎明”號曾發現,穀神星表麵點綴著數百個奇怪的亮點、含有大量水冰,還有有機分子(生命的基本組成成分)。但在“黎明”號任務結束時,科學家仍有很多重大疑團尚未釐清。參與“穀神星”任務的科學家、月球與行星研究所下屬大學太空研究聯合會成員保羅·申克認為:“要解決這些問題,可能需要深入到穀神星表面之下,因為從軌道上獲得的信息仍然有限。”

應重點關注歐卡托隕石坑

申克說,他希望能有探測器被派去探索歐卡托隕石坑(Occator Crater)。“黎明”號2016年10月拍攝的一張圖像顯示了穀神星上的一個明亮區域,就位於該隕石坑。隕石坑寬92公里,包含穀神星上最大和最亮的亮斑,而且含有鹹沉積物——鹹水從地下噴出後在表面凍結所留下的沉積物。這一發現揭示,穀神星內部比科學家以前認為的更溫暖。

此外,歐卡托隕石坑內最普遍的礦物質是碳酸鈉,這一物質也恰好廣泛存在於地球上有熱液活動的地方(包括黃石國家公園等)。申克說:“眾所周知,某些細菌可在這些地方生存。”

但他同時表示,微生物在穀神星上生存“相當不可能”,因為撞擊產生的熱量持續的時間不夠生命進化。要知道,地球形成之後7億年,才出現最早的生命形式。“這種撞擊會產生足夠的熱融化冰並產生地下水,地下水接著在中心區域循環。但在數万到數百萬年間,熱區域會不斷收縮,水不斷流逝直到凍結。”

申克說,無論穀神星是否能成為生命的棲息地,在其上看到的熱液過程可以幫助科學家了解太陽系中其他天體上的類似過程,比如被認為太陽系內最有可能出現地外生命的木衛二、土衛二。就像生活在地球深海熱液噴口的細菌一樣,生活在其他天體上擁有類似特徵區域的生物可能也不需要陽光,相反,它們可能依賴地熱能來生存。

就穀神星而言,被其他大型太空岩石撞擊似乎是其地熱能的來源。申克說:“撞擊物與水的水熱反應顯然會在穀神星表面形成礦物質,理解這個過程在包括火星在內的其他星球上如何運作,以及這些物質如何到達地表等,對於了解整個太陽系的熱液過程非常重要。儘管我們在地球上有很多這方面的信息,但地球地殼的化學性質與穀神星的非常不同。”

在穀神星上登陸和漫遊

申克說,因為歐卡托隕石坑擁有生命在其他天體上出現所需的一些條件,不少科學家希望派遣一款著陸器到穀神星上開展進一步探索。理想情況下,任何未來的任務都將包含一輛小型漫遊車。

“黎明”號只能從軌道上研究穀神星,其距離穀神星最近的軌道高度為35公里;但登陸穀神星表面的探測器可通過提取樣本並在原地或航天器內分析,來獲得更多有關穀神星組成的信息。

申克說,“黎明”號探測器使用光譜儀來確定矮行星表面上的元素組成,但測量結果“主要由那些具有光譜活性、能揭示特定波長吸收帶的材料所支配”,而碳質材料在這類測量中並不能很好地顯示出來,很可能成為“漏網之魚”,“所以我們可能不得不降落到表面去尋找”。

其實,早在2008年,科學家已開始致力於為穀神星的下一次探測任務制定初步計劃。名為“穀神星極地著陸器”(Ceres Polar Lander)的擬議任務就計劃向穀神星派遣一款軌道器—著陸器組合,將著陸器放在穀神星北極以尋找生命的線索。該任務計劃採用NASA準備登陸火星的軟著陸技術。歐洲泰雷茲阿萊尼亞宇航公司和法國南特大學的研究團隊在當年的歐洲行星科學大會上展示了該任務概念。

目前還沒有任何太空機構計劃向穀神星派遣新任務,但既然“黎明”號已經功成身退,這種情況可能會改變。不過,申克說,NASA提議的任何穀神星探測任務都必須經過漫長的審查才能獲得通過,與此同時,科學家有大量來自“黎明”號的數據需要篩選,“我們才開始了解穀神星,需要一段時間來弄清楚我們看到了什麼”。

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