探索冰殼衛星木衛二這項任務需要承受木星周圍的輻射和高能量粒子的轟擊。當美國國家航空暨太空總署的”木衛二快船”號開始環繞木星運行，研究木星的冰封衛星- 木衛二是否具備適合生命存在的條件時，太空船將反覆穿過太陽系中最嚴酷的輻射環境之一。

計畫於2024年發射的NASA”木衛二快艇”（Europa Clipper）太空船的藝術家效果圖。它將在太陽系中最嚴酷的輻射環境中研究木星的衛星–木衛二。透過保護性屏蔽，該任務試圖揭示木衛二的地表下條件是否適合生命存在。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

加固航天器以抵禦輻射可能造成的損害並非易事。但在10月7日，這項任務完成了太空船最後一件”盔甲”的安裝，密封了保險庫，這是一個專門用來保護木衛二快船號精密電子設備的容器。在2024年10月發射之前，探測器將在美國太空總署位於南加州的噴射推進實驗室（JPL）的太空船組裝設施中被一件件組裝起來。

在美國國家航空暨太空總署噴射推進實驗室的一間無塵室裡，與美國國家航空暨太空總署”木衛二快船”任務的團隊成員一起，了解這艘將訪問木星的冰冷衛星–歐羅巴的航天器的幕後設計。歐羅巴號快艇專案經理喬丹-埃文斯（Jordan Evans）和副科學經理特里娜-雷（Trina Ray）解釋了科學家們的問題如何轉化為硬件，他們還介紹了在噴氣推進實驗室潔淨室中建造的最新情況，並指出了將太空船與火箭、主通訊天線和相機連接起來的硬體。圖片來源：NASA 噴射推進實驗室

木衛二快艇號在JPL的飛行系統副經理肯德拉-肖特（Kendra Short）說：”關閉保險庫是一個重要的里程碑。這意味著我們已經擁有了必須擁有的一切。我們已經準備好了。”

鋁製拱頂只有不到半英吋（1公分）厚，裡面裝有太空船科學儀器套件的電子設備。如果採用單獨屏蔽每套電子零件的方法，將增加太空船的成本和重量。

木衛二快艇號輻射焦點小組聯合主席、太空輻射專家、JPL 的Insoo Jun 說：”保險庫的設計目的是將輻射環境降低到大多數電子設備可以接受的水平。”

木星巨大的磁場強度是地球的2 萬倍，並隨著木星10 小時的自轉週期快速旋轉。這個磁場捕捉並加速木星太空環境中的帶電粒子，形成強大的輻射帶。輻射是一種持續的物理存在–一種太空天氣–用破壞性粒子轟擊其影響範圍內的一切。

“木星擁有太陽系中除太陽之外最強烈的輻射環境。輻射環境影響任務的各個層面”。

10月7日，在JPL太空船組裝設施的主潔淨室裡，工程師和技術人員正在關閉NASA”歐羅巴號快船”的保險庫。該保險庫將在飛船繞木星運行時保護飛船的電子設備。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

這就是為什麼當太空船在2030年抵達木星時，木衛二快船號不會簡單地停在木衛二周圍的軌道上。相反，就像之前一些研究木衛三系統的太空船一樣，它將繞著木星本身運行一個大範圍的軌道，以盡可能遠離木星及其惡劣的輻射。在環繞木衛二運行的過程中，飛船將飛越木衛二近50 次，以收集科學數據。

JPL的行星科學家湯姆-諾德海姆（Tom Nordheim）專門研究冰質外衛星–木衛二和土衛二，他說：”木衛二表面的輻射如此強烈，以至於科學家們認為它改變了木衛二的表面，導致了可見的顏色變化。”

「木衛二表面的輻射是一個主要的地質變化過程，」諾德海姆說。”當你觀察木衛二–你知道的，紅褐色–科學家已經證明，這與輻射處理是一致的。”

因此，即使工程師們努力不讓輻射進入木衛二快艇號，諾德海姆和朱恩等科學家也希望利用太空探測器對其進行研究。

Jun說：”有了專門的輻射監測裝置，並利用其儀器提供的機會性輻射數據，歐羅巴號快艇將有助於揭示木星獨特而具有挑戰性的輻射環境。”

諾德海姆（Nordheim）對木衛二的”混沌地形”進行了研究，在這些區域，表面物質塊似乎已經碎裂、旋轉並移動到了新的位置，在許多情況下保留了原有的線性斷裂模式。

科學家認為，在月球冰冷的表面下深藏著一個巨大的液態水海洋，可以為生命提供一個適合居住的環境。歐羅巴表面的一些區域顯示出物質從地下向表面遷移的跡象。諾德海姆說：”我們需要了解輻射是如何改變這些物質的。它可以改變物質的化學構成。”

由於歐羅巴的海洋被鎖在冰封層中，任何可能存在的生命形式都無法像地球上的植物那樣直接依靠太陽獲取能量。相反，它們需要一種替代能源，例如熱能或化學能。降在歐羅巴表面的輻射雨可以透過產生氧化劑（如氧氣或過氧化氫）來幫助提供這種能源，因為輻射與表面冰層相互作用。

隨著時間的推移，這些氧化劑可能會從表面輸送到內部海洋。諾德海姆說：”表層可能是進入次表層的一個窗口。輻射是木衛二如此有趣的原因之一。這是故事的一部分。”