美國宇航局對土星的巨型衛星土衛六的一項新任務將於2027年發射。當它在20世紀30年代中期到達時，它將開始一段發現之旅，可能會帶來對宇宙中生命發展的新認識。這項名為”蜻蜓”的任務將攜帶一個名為”蜻蜓質譜儀”的儀器，旨在幫助科學家掌握土衛六上的化學成分。它也可能揭示出在地球上發生的最終導致生命形成的各種化學步驟，稱為前生物化學。

藝術家對土衛六表面蜻蜓的印象。利用土衛六濃密的大氣和低重力，蜻蜓號將探索這個冰雪世界的數十個地點，取樣和測量土衛六表面有機材料的成分，以確定土衛六環境的可居住性，並研究前生物化學的進展。資料來源：NASA/Johns Hopkins APL

土衛六豐富複雜的富含碳元素的化學反應，內部海洋，以及過去表面存在的液態水，使其成為研究前生物化學過程和地外環境的潛在可居住性的理想目的地。

DraMS將使地球上的科學家能夠遠程研究泰坦星表面的化學構成。馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心的梅麗莎-特雷納博士解釋說：”我們想知道對地球上早期前生物化學系統可能很重要的化學類型是否在泰坦上發生。”

這幅想像圖顯示美國宇航局的蜻蜓旋翼登陸器正在接近土衛六上的一個地點。資料來源：Johns Hopkins/APL

Trainer是一位行星科學家和天體生物學家，專門研究土衛六，是蜻蜓任務的副主要研究人員之一。她也是DraMS儀器的負責人，該儀器將通過對土衛六表面材料樣本的測量來掃描前生物化學的證據。

為了實現這一目標，蜻蜓機器人旋翼機將利用土衛六的低重力和稠密的大氣層，在土衛六表面的不同興趣點之間飛行，這些興趣點相距最遠可達數英里。這使得蜻蜓號能夠在前一個地點被完全探索後，將其整套儀器轉移到一個新的地點，並在各種地質歷史的環境中獲取樣本。

在每個地點，小於一克的樣本將由複雜有機物採集鑽頭（DrACO）從地表鑽出，並被帶入著陸器的主體內，帶到一個被稱為”閣樓”的地方，那裡裝有DraMS儀器。在那裡，它們將被機載激光器輻照或在烘箱中汽化，以便由DraMS進行測量。質譜儀是一種分析樣品中各種化學成分的儀器，它將這些成分分離成其基本分子，並通過傳感器進行識別。

在這張來自美國宇航局卡西尼號航天器的真彩快照中，土衛六彩色球體從該行星及其星環前面經過。資料來源：NASA/JPL-Caltech/空間科學研究所

Trainer說：”DraMS旨在研究土衛六上可能存在的有機分子，研究它們在不同表面環境中的組成和分佈。有機分子含有碳，被所有已知的生命形式所使用。它們對於理解生命的形成很有意義，因為它們可以由生物和非生物過程產生。”

質譜儀（見下面的視頻）通過電離材料（即用能量轟擊，使其中的原子帶正電或負電）和檢查各種化合物的化學成分來確定樣品中的內容。這涉及到確定分子的重量與其電荷之間的關係，這可作為化合物的標誌。

如果你有一個來自另一個星球的樣本，而你想找出它是否包含某種分子……甚至可能是一個能揭示該星球能維持生命的分子，你會怎麼做？當科學家們面臨這樣的情況時，他們採用了一個驚人的工具：質譜儀。它完成了分離材料的艱鉅工作，使科學家能夠非常仔細地觀察一個樣本，並看到裡面有什麼。在美國宇航局戈達德太陽系探索部的這段視頻中了解更多關於這一工具。

DraMS部分是由戈達德的同一個團隊開發的，該團隊開發了好奇號火星車上的樣品分析（SAM）儀器套件。DraMS的設計是利用在火星上用SAM套件測試的技術，在原地調查泰坦星表面材料的樣品。

Trainer強調了這種遺產的好處。設計蜻蜓的科學家們不想在搜索土衛六上的有機化合物時”重新發明輪子”，而是建立在已經在火星和其他地方應用的既定方法上。”這種設計給了我們一個非常靈活的儀器，它可以適應不同類型的表面樣本。”