这幅假想图描绘了欧罗巴快船号(Europa Clipper)在木星轨道上的情景。(图:NASA/JPL)
[记者陈成良/综合报导]探索太阳系中最可能存在生命迹象的环境之一的任务即将展开。美国航太总署(NASA)的欧罗巴快船号(Europa Clipper)太空探测器,预计将于10月14日下午12时06分(台湾时间10月15日凌晨0时06分)搭乘SpaceX猎鹰重型火箭(Falcon Heavy)从佛罗里达州甘迺迪太空中心(Kennedy Space Center)发射升空。此次发射将透过NASA官网进行直播。
欧罗巴快船号的主要任务是探索木星(Jupiter)的卫星欧罗巴(Europa),探测其冰层下是否存在适合生命存在的海洋环境。欧罗巴被认为拥有比地球所有海洋加起来还多两倍的液态水,是太阳系中寻找地外生命最具潜力的地点之一。
美国有线电视新闻网(CNN)报导,这次任务耗资52亿美元(约新台币1647亿元),概念源于2013年,历经多次挑战后终于准备发射。5月份,工程师发现探测器部分元件可能无法承受木星强烈的辐射环境,但团队及时完成必要的测试,并于9月获得批准,得以如期发射,避免了13个月的延迟,且任务计划、目标和轨道均未改变。
欧罗巴快船号任务科学家尼伯(Curt Niebur)表示,这将是对一颗「可能至今仍适合居住」星球的探索,而非仅仅探索一颗「数十亿年前可能适合居住」的星球。
欧罗巴快船号搭载九种科学仪器和一项重力实验,用以探测欧罗巴厚厚冰层下的海洋。 这些仪器将共同努力,解答关于欧罗巴最迫切的问题,从其核心和岩石内部,到海洋和冰壳,再到其稀薄的大气层和周围的太空环境。探测器上还载有来自世界各地民众提交的超过260万个名字,以及美国桂冠诗人利蒙(Ada Limón)的一首诗,象征著人类对宇宙探索的共同愿望。
发射后,欧罗巴快船号将飞行约29亿公里,预计于2030年4月抵达木星。途中将利用火星和地球的重力进行加速,以节省燃料。欧罗巴快船号将与欧洲太空总署(ESA)于2023年4月发射的朱庇特冰月探测器(Juice,Jupiter Icy Moons Explorer)相互配合,后者预计将于2031年7月抵达木星,研究木星及其最大卫星。
欧罗巴快船号是NASA有史以来建造的最大型行星探测器,其太阳能板展开后宽度超过30公尺,足以提供探测器在距离太阳比地球远5倍的欧罗巴轨道上运作所需的电力。抵达木星后,它将进行49次近距离飞掠欧罗巴,而不是登陆欧罗巴表面。每次飞掠预计每2到3周进行一次,探测器每次仅需在木星强烈的辐射环境中停留不到一天,这有助于其晶体管从辐射暴露中恢复。此外,一个特制的钛铝合金保护箱将保护探测器的敏感电子设备免受辐射损害。
欧罗巴快船号的主要目标并非直接寻找欧罗巴上的生命证据,而是探测其冰层下海洋是否具有孕育生命的条件,例如:水、能量和适宜的化学成分。探测器将利用相机和光谱仪拍摄高解析度影像,绘制欧罗巴表面和稀薄大气层的地图;使用热成像仪器寻找羽状喷流活动和冰层较温暖的地点;利用磁力仪研究欧罗巴的磁场,确认其海洋的存在、深度和盐度;并利用冰层穿透雷达探测约15到25公里厚的冰壳下是否存在海洋。
如果欧罗巴海洋确实有羽状喷流将粒子喷射到太空,探测器的质谱仪和尘埃分析仪将能够分析这些粒子的成分,判断欧罗巴是否拥有孕育生命所需的物质和化学条件。
科学家期待欧罗巴快船号的发现能为未来寻找地外生命铺路。任务科学家帕帕拉多(Robert Pappalardo)表示,理想的发现将是在欧罗巴表面发现液态水存在的证据,以及有机物的踪迹,这将为未来NASA的著陆器深入探测提供目标。
欧罗巴快船号(Europa Clipper)太空船于10月13日在NASA的甘迺迪太空中心,搭载在SpaceX的猎鹰重型火箭上。(图:NASA/JPL)
艺术家的构想图描绘了欧罗巴的内部结构:由冰组成的外壳,可能喷发出粒子云;深层的全球液态水海洋以及可能在海底有热泉的岩石内部。(图:NASA/JPL)