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摘要:一架被提议的八叶无人机可能会飞越土星的卫星泰坦,在几十年的时间里探索多个地点。根据一项新的任务计划,一个可重新定位的着陆器可以探索土星迷人的卫星泰坦朦胧的天空。“大气层使我们有能力在土卫六上旅行,”乌龟说,“只是在等我们”土卫六,神秘的云层覆盖的土星卫星,是这颗环星上最大的卫星。
着陆器大小的仪器,被称为蜻蜓,将利用泰坦的低重力和厚厚的大气层,在几年内访问多个地点,从一个有希望的地点移动到下一个地点,并在短暂的飞行之间重新充电。
“这是一个能够在原地进行探测的非常丰富的地方,然后它为我们提供了探索它的 ... ,”该项目的首席调查员,伊丽莎白乌龟,告诉太空。美国马里兰州约翰霍普金斯应用研究实验室的行星科学家Turtle正在领导一个团队,该团队提议对泰坦进行深入探索,作为美国宇航局新边疆任务计划的一部分,该计划通常为探索太阳系的中型任务提供资金。上个月,她在德克萨斯州伍德兰的月球和行星科学会议上提出了蜻蜓的概念。[泰坦的惊人照片:土星最大的卫星]
在泰坦上,流动的甲烷和乙烷河流和海洋提供了一个独特的机会来探索可能导致生命崛起的化学物质。但正是厚厚的大气层使这项任务成为可能。
“大气层使我们有能力在土卫六上旅行,”乌龟说,
“只是在等我们”土卫六,神秘的云层覆盖的土星卫星,是这颗环星上最大的卫星。在这张太空信息图中找出有关泰坦的重大气层、碳氢化合物湖和生命可能性的事实。(卡尔·泰特,太空贡献者)2004年,美国宇航局和欧洲航天局联合发起的卡西尼-惠更斯号任务抵达泰坦时,它发现了一个甲烷降落到地表形成富含有机物的湖泊和海洋的世界。它把惠更斯探测器落在了土卫六的表面上,让人对云层下面的一些化学物质有了一个诱人的窥视。在过去的十年里,轨道飞行器揭示了更多关于土卫六表面的细节,包括各种可能发生类似地球化学演化的环境,Turtle说,
“我们正在研究的益生化学,这些都是我们在实验室做不到的事情——时间尺度太长,无法在实验室里做这些实验——但泰坦已经做了很久了,“乌龟说,”
“结果只是停留在表面上,”她补充说如果我们能到达土卫六表面的不同地方,我们就能得到实验结果。他们只是在等我们。
在探索火星上的不同位置时,这意味着漫游者。每一个在一个有希望的地点降落的漫游者都可以在其一生中跋涉数十英里。截至2017年4月,美国宇航局的“机遇”号火星车的总行程超过27英里(43公里),好奇号火星车的总行程接近10英里(16公里),
,但海龟不想派出多个火星车去探索泰坦,而是想利用月球厚厚的大气层更有效地旅行。土卫六的大气密度约为地球的四倍,而其重力约为地球的十分之一。乌龟说:
“比空气重的飞行要容易得多。”这意味着我们可以携带一个真正有能力的着陆器,在一次飞行中移动几十公里,在任务期间移动几百公里。
在过去,泰坦任务的建议包括利用厚厚的大气层飞行的气球和飞艇。但乌龟说,这些任务要求这些飞行器不断地在空中飞行,这消耗了大量的能量。他们还提供仅仅是对月球表面的粗略探索。
相反,蜻蜓会使用位于四个角上的两个转子从月球的一个区域飞到下一个区域,然后在着陆时使用随身携带的多任务放射性同位素热电发电机(MMRTG)充电,把衰变的钚-238的热量转化成电能。海龟说,这可能意味着蜻蜓可以在泰坦周围飞行数年,甚至数十年。同时,厚厚的大气层将阻挡破坏性的辐射,为长期任务提供一个良好的环境,她补充说,
如果美国宇航局选择蜻蜓,飞船将准备在20世纪20年代中期发射,并应在20世纪30年代到达,海龟说。卡西尼号的数据将提供潜在的着陆地点,但一旦蜻蜓抵达,它将能够侦察出它们,并使用火星探测器用于安全着陆的相同类型的程序,决定哪一个是最佳的着陆地点。着陆后,四架直升机可以发射并绘制几个可能的地点地图,然后返回原来的地点继续进行调查,同时科学家们决定它下一步应该去哪里。海龟说:
飞行并不是蜻蜓唯一擅长的任务:一个钻头和一个取样系统可以让蜻蜓近距离观察地表,而光谱仪可以让蜻蜓研究更大范围的地表组成。气象和遥感将有助于描述土卫六的大气和天气特征,其中甲烷循环代表地球的水循环,她补充说,
航天器的移动能力将有助于保持地球在其视线范围内,因为它将直接与地球通信。海龟说,蜻蜓会在泰坦的北方冬季到达,所以它会从南半球开始,因为地球不会在北方的天空中。但随着季节的变化,当我们的星球再次升起时,四旋翼机也会向北方移动。
蜻蜓会降落在土星土卫六的表面,然后可以在月球表面的一点一点地飞行,并定居下来进行调查和补给。(APL/Michael Carroll)在乞求我们参观时,甲烷和乙烷像雨滴一样从天上落下,土卫六自诩有一个与地球相似和不同的水化循环。月球上覆盖着有机物质,这使它成为一个不同种类生命进化的潜在家园。这只是许多科学家渴望参观土星卫星的原因之一。[泰坦上的生活?“土星的冷月亮吸引了科学家(视频)”
“泰坦是做益生化学的理想目的地,”海龟说它的表面到处都是极其丰富的有机物质。
巨大的有机物质沙丘横跨泰坦赤道绵延数千公里,是一个潜在的有趣目标。虽然科学家们还不确定这些沙丘是如何形成的,但它们可能代表了海龟所说的从地表“抓取”物质的“袋子”,而
撞击坑则提供了另一个值得探索的有趣区域。这些撞击应该融化了地壳中的冰,从而使液态水长时间与有机物质紧密接触,Turtle说,
“我们可以开始观察有机化学是如何发展的,”她补充道,
一路走来,蜻蜓可以在富含甲烷的世界里寻找生命的基本迹象。
“如果我们用仪器测量化学物质的细节,我们也可以寻找生物信号,因为它的测量 ... 是一样的,”海龟说。
标价10亿美元,美国宇航局的新前沿任务正在探索宇宙中最有趣的地方。之前的选择包括冥王星的新地平线任务、木星的朱诺飞船和欧西里斯-雷克斯小行星样本返回任务。目前的比赛列出了六个任务主题,包括来自
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