NASA「歐羅巴快船」距離在木衛二上尋找生命的嘗試又近了一步
美國太空總署的歐羅巴快船飛行任務已經通過了一個重要的里程碑:它的科學儀器已經安裝到了這個龐大的太空船上,目前正在南加州的噴射推進實驗室進行組裝。
太空船最近增加了一套複雜的儀器,這些儀器所進行的科學研究將揭示木星的衛星木衛二是否具備支援生命的條件。距離發射倒數只剩下不到九個月的時間了,
該太空船將於10月從佛羅裡達州甘迺迪太空中心發射升空,飛往木星的冰封衛星木衛二,那裡冰凍表面下的鹹海可能蘊藏著適合生命存在的條件。歐羅巴快船號不會著陸;相反,在2030年抵達木星系統後,該太空船將圍繞木星運行4年,49次飛越歐羅巴,並利用其強大的9個科學儀器套件研究該衛星作為宜居環境的潛力。
JPL的羅伯特-帕帕拉多(Robert Pappalardo)是這次任務的項目科學家,他說:”這些儀器攜手合作,回答了我們對木衛二最迫切的問題。我們將了解木衛二的構造,從它的核心和岩石內部到它的海洋和冰殼,再到它非常稀薄的大氣層和周圍的太空環境。”
1月19日,在美國太空總署噴射推進實驗室1號高海灣的潔淨室裡,可以看到安裝了所有儀器的美國太空總署”歐羅巴號快船」。太空船周圍的帳篷是為了支援電磁測試而搭建的。圖片來源:NASA/JPL-Caltech
歐羅巴快船號科學考察的特點是所有儀器如何在收集資料的同時同步工作,以完成任務的科學目標。在每次飛越過程中,全套儀器將收集測量數據和圖像,並將這些數據和圖像疊加在一起,描繪出木衛二的全貌。
Pappalardo 說:”如果我們同時進行觀測,科學效果會更好。我們所追求的是整合,這樣在任何時候,我們都可以同時使用所有的儀器來研究木衛二,而無需在它們之間進行取捨”。
透過研究木衛二周圍的環境,科學家將了解更多有關月球內部的資訊。太空船攜帶的磁力計可以測量月球周圍的磁場。這些數據將是了解海洋的關鍵,因為當木衛二在木星的強磁場中移動時,海洋鹽水的導電性會產生磁場或誘發磁場。與磁力計同時工作的還有一台儀器,它將分析木衛二周圍的等離子體(帶電粒子),這些粒子會扭曲磁場。它們將共同確保盡可能精確的測量。
這次任務對木衛二大氣層的發現也將有助於深入了解月球的表面和內部。雖然大氣層很微弱,壓力只有地球大氣層的一千億分之一,但科學家希望它能蘊藏大量關於這顆衛星的線索。他們從太空和地面望遠鏡中獲得的證據表明,木衛二表面下可能有水蒸氣羽流噴出,而過去任務中的觀測結果表明,冰和塵埃粒子正被微隕石撞擊噴射到太空中。
三台儀器將幫助研究大氣層及其相關粒子:質譜儀將分析氣體,表面塵埃分析儀將檢查塵埃,分光儀將收集紫外線,以尋找羽流並確定動態大氣的性質如何隨時間變化。
在此期間,歐羅巴快船號的相機將拍攝木衛二表面的廣角和窄角照片,提供第一張高解析度的全球地圖。立體彩色圖片將揭示地質活動對錶面造成的變化。另一個測量溫度的成像儀將幫助科學家確定表面附近可能有水或最近的冰沉積物的溫暖區域。
成像光譜儀將繪製月球表面的冰、鹽和有機分子圖,這套精密的成像儀也將透過收集視覺影像來支援整個儀器套件,為所收集的資料集提供背景資訊。
當然,科學家們也需要更了解冰殼本身。據估計,冰殼的厚度約為10 到15 英里(15 到25 公里),這個外殼可能具有地質活性,這可能導致地表可見的斷裂模式。這次任務將利用雷達儀器對冰殼進行研究,包括尋找冰殼內和冰殼下的水。 (該儀器的電子設備目前已安裝在太空船上,其天線將於今年稍後安裝在甘迺迪的太空船太陽能電池陣列上)。
最後是木衛二的內部結構。為了進一步了解其內部結構,科學家將在木衛二環繞木星的軌道上的不同位置測量它的引力場。透過觀察太空船發出的訊號如何受到木衛二引力的牽引,研究團隊可以進一步了解該衛星的內部結構。科學家將利用太空船的電信設備進行這項科學調查。
隨著所有九台儀器和通訊系統都搭載在飛船上,任務小組已開始首次對整個飛船進行測試。一旦”歐羅巴快船”完成全部測試,團隊將把飛船運往肯尼迪,準備用SpaceX公司的獵鷹重型火箭發射。
歐羅巴快船號的主要科學目標是確定木星的冰質衛星木衛二表面是否有可以孕育生命的地方。任務的三個主要科學目標是確定月球冰殼的厚度及其表面與下面海洋的相互作用,調查其成分,並描述其地質特徵。這次任務對木衛二的詳細探索將有助於科學家們更了解我們星球以外宜居世界的天體生物學潛力。
編譯來源:ScitechDaily