2019-07-01 16:11
“蜻蜓”號無人機探測器將在土衛六上空進行多次飛行，并在著陸期間探索衛星表面。
圖片來源：約翰斯·霍普金斯大學應用物理實驗
本報訊 美國宇航局（NASA）6月27日宣布，將發射一架雙四旋翼無人機探測器飛越土星衛星土衛六（泰坦）的表面，目的包括尋找生命跡象等。這項名為“蜻蜓”的探測任務將于2026年發射升空，并于2034年抵達泰坦，將在這顆衛星復雜多樣的地表上實現多點取樣。
泰坦是土星最大的衛星，也是太陽系內唯一擁有濃厚大氣層的行星衛星，大氣濃度是地球大氣的4倍，其中含氮氣和甲烷等。土衛六由于離太陽較遠，表面溫度為零下179攝氏度。
“‘蜻蜓’號實際上是一架火星車大小的無人機，在泰坦上，我們將能夠從一個地方飛到另一個地方。”主持這項探測任務的馬里蘭州勞雷爾市約翰斯·霍普金斯大學應用物理實驗室行星科學家Elizabeth Turtle說。
據介紹，采用核動力的“蜻蜓”號無人機探測器可以在不到1小時的時間內飛行數十公里，這使得它比輪式車輛能夠更快地覆蓋衛星地面。據估計，在為期兩年的任務中，無人機探測器可以飛行175公里的距離。
泰坦大氣中富含碳氫化合物的云層能夠將大量甲烷和乙烷以降雨的形式輸送到衛星表面。這些液體匯聚在湖泊和海洋中，NASA的“卡西尼”號探測器曾在2009年至2017年的不同時間，觀測到這些液體在陽光下閃閃發光。隨著季節變化，泰坦上的一些湖泊會出現增減。
同時，“卡西尼”號探測器多次飛掠土衛六也為“蜻蜓”號無人機探測器選擇降落時間和地點提供了科學依據。
“蜻蜓”號無人機探測器將在飛行過程中研究泰坦大氣，并在衛星表面停留很長時間。這架無人機將探索最近干涸的曾富含甲烷和乙烷的湖泊。在干涸過程中，那里可能會留下富含有機化合物的殘留物，就像在生命出現之前的早期地球上曾發生過的那樣。
“泰坦擁有生命所需的所有關鍵成分。”NASA行星科學部負責人Lori Glaze說。
2005年，歐洲空間局（ESA）的“惠更斯”號探測器成為第一個登陸土衛六的航天器。它在下降過程中測量了泰坦大氣的溫度、壓力和密度，并在著陸后72分鐘內傳回了那里崎嶇多巖石的景觀照片。
“蜻蜓”號無人機探測器之前擊敗了一項從彗星67P/Churyumov-Gerasimenko上返回樣本的計劃——2014年至2016年間，ESA的“羅塞塔”號探測器曾探索了這顆彗星。
紐約州伊薩卡市康奈爾大學行星科學家Steve Squyres主持了彗星天體生物學探索樣本返回項目。該項目打算從彗星67P/Churyumov-Gerasimenko的彗核中帶回至少80克物質，這將是迄今為止從一顆彗星上獲得的最大樣本。NASA的“星塵”項目曾在2004年收集了來自懷爾德2號彗星的大約1微克的塵埃。
“蜻蜓”無人機探測器是NASA“新疆界”計劃的一部分，該計劃從研究人員提交的限制成本的提案中選擇其行星科學任務。“蜻蜓”號無人機探測器的成本上限為8.5億美元（按2015年的美元匯率計算），其中不包括此次任務使用的運載火箭的費用。
NASA此前的3次“新疆界”計劃分別是2015年飛越冥王星，并于今年早些時候飛越外太陽系一顆較小天體的“新視野”號探測器，自2016年以來一直環繞木星運行的“朱諾”號探測器，以及正在環繞小行星貝努運行并將在明年采集樣本飛回地球的OSIRIS-REx探測器。
“蜻蜓”號將首先降落在土衛六赤道附近的“香格里拉”丘地，它會像蜻蜓一樣“彈跳式”飛行，每次飛行距離可達8千米。它將在不同地點取樣，最終抵達“塞爾克”撞擊坑，有證據顯示這里曾有構成生命的基本元素——含碳、氫、氧和氮的有機物分子以及液態水等。
NASA說，“蜻蜓”號無人機探測器將是人類飛行器首次在其他天體上攜帶全部科學載荷進行多次、定點“彈跳式”取樣。“蜻蜓”將在土衛六上尋找生命可能曾經存在的化學跡象，甚至尋找現在是否有生命存在的跡象。（趙熙熙）
