NASA -界计划下一个太阳系探测任务出炉了!无人机蜻蜓号(Dragonfly)果然从各路竞争者中脱颖而出,它将前往太阳系最迷人卫星之一:土卫六泰坦(Titan)进行深度探索。
泰坦虽然是卫星,但却和太阳系其他卫星不太一样,相反地,泰坦的构造及大气成分与早期地球极为相似,不只有浓厚大气层,也会形成云以及下雨跟下雪(烃雨、烃雪),科学家高度怀疑泰坦也有生命体,只不过地球的生命以水为基础,而那里的生命以液态甲烷为基础,并且呼吸氢气、消耗乙炔,这种环境会造出什么奇特的物种?科学家对答案简直是心痒难耐。
迄今为止,NASA -界计划(New Frontiers Program)已执行 3 个科学任务,相信天文爱好者都耳熟能详,第一个为冥王星探测器新视野号(New Horizons),于 2006 年 1 月 19 日发射、2015 年到达冥王星,2018 年元旦飞越小行星 Ultima Thule,现正往太阳系边境飞去。
第二个为木星探测器朱诺号(Juno),于 2011 年 8 月 5 日发射、2016 年进入木星轨道,是一颗以极轨道环绕木星的探测器,能以前所未有的角度观察木星极区变化。
第三个为欧西里斯号(OSIRIS-REx),于 2016 年 9 月发射前去研究近地小行星101955,希望借由小行星化学成分了解太阳系的形成与演化,并将在 2023 年携带小行星样品返回地球。
现在,-界计划的第四个任务,确认由美国约翰‧霍普金斯大学应用物理实验室(APL)提出的无人太空飞行器蜻蜓号(Dragonfly)拿下,它将登陆土卫六以寻找适合生物生存的环境。如果一切按计划进行,蜻蜓号预计 2026 年发射升空,漂泊 8 年于 2034 年到达泰坦,降落于赤道附近的香格里拉(Shangri-la)沙丘地区。
在蜻蜓号之前,有卡西尼号长达 13 年的数据先为之铺路,让蜻蜓号更有目标要去哪些地方取样。降落之后,蜻蜓号将从香格里拉地区(10°S;165°W)飞行数公里,预定最终目的地为塞尔克冲击坑(7.0°N;199.0°W):根据以前资料显示,那里可能藏有生命配方,比如液态水和有机物质。
至于蜻蜓号为什么不像火星车或月球车那样,直接设计成在地表趴趴走的车辆?这是由于泰坦表面多为液态碳氢化合物构成的湖泊、海洋,以及“有机雪”构成的沙丘,不适合轮式或履带式车辆行走;幸运的是,泰坦的大气比地球大气还要浓密,表面压力是地球表面大气压的 1.45 倍、大气总重量为地球大气的 1.19 倍、大气密度比地球大气的 4 倍,这代表在泰坦飞行比地球还容易,因此 NASA 决定将蜻蜓号设计成四旋翼飞行器。
预计蜻蜓号的大小和好奇号火星车差不多,有配备 8 个 1 米转子叶片(由电池供电)以及放射性同位素热电机(RTG),可以在 4,000 米高空以每小时 36 公里的速度飞行 8 公里,由于没有装配机器人钻探手臂,蜻蜓号将使用伽马射线光谱仪、质谱仪等仪器来辨识地表化学成分。
伽马射线光谱仪是利用中子辐射轰击地面,借由过程所释放的伽马射线来判别基本地形类型,比如富含氨的冰或富含碳的沙丘。
此外,从地球发向泰坦的讯号会延迟 43 分钟,加上泰坦表面温度仅零下 179℃,也因此蜻蜓号的设计比一般无人探测器还要复杂许多,科学家必须开发一种先进导航系统,让飞行器在飞行和着陆时可以自主辨识危险,而不是傻傻等地球发送指令。
虽然还要等个十年,但我们终于可以揭开泰坦星的真实面貌!终于可以穿透浓厚大气层一睹地表风采!并更加确定泰坦星是否有外星生命体!在冰冻的地表之下是否有液态海洋存在!
- NASA announces new mission to explore Titan with flying rover
- NASA Is Officially Sending an Aerial Drone to Titan and It’s a Dream Come True
- NASA drone will soar over Saturn’s largest moon
- NASA will fly a billion-dollar quadcopter to Titan, Saturn’s methane-rich moon
- NASA will fund a revolutionary mission to fly through Titan’s atmosphere
(首图来源:约翰·霍普金斯大学应用物理实验室)
延伸阅读:
- 卡西尼号数据解析,新发现土卫六超深湖和幽灵湖
- 科学家终于看到土卫六季节南北反转,卡西尼号揭露北半球降雨现象
- 泰坦星完整全球地形图建成,三大海相互连接
- 科学家模拟泰坦星环境,又发现奇怪新东西
- 土卫六腰间有一条数千公里的冰带,推测与过去冰火山活动有关