科學家擬釋放探測器到木衛二的海洋中尋地外生命

北京時間4月22日消息，歐洲的科學家們本周舉行會議，討論他們未來開展木衛二探測的最佳方案。木衛二是木星的一顆冰衛星，根據此前探測結果，科學家們現在普遍認為這顆衛星的整個表面被一層厚厚的冰層所覆蓋，其下方則可能存在一個巨大的海洋，其中的水量甚至可能比地球上的總水量還要多，換句話說，木衛二是一個「水的世界」。

而關於對這顆神秘衛星的探測，歐洲科學家們此前已經有了一些想法，他們希望能夠將他們的探測器搭載到美國計劃在2020年前後發射飛往木衛二的探測器上搭車前往，就像此前極為成功的惠更斯號土衛六探測器項目那樣。2005年，搭乘美國卡西尼號土星飛船抵達土星系的惠更斯號著陸器成功在土星第二大衛星——土衛六表面降落，從而成為人類探測器著陸的最遙遠天體。在所有這些設想中，有一種方案是一種遙控的撞擊穿透裝置，它能夠穿透木衛二表面厚厚的冰層。

但不管最終採用的是那個方案，首先科學家們的計劃都必須先獲得歐洲空間局(ESA)的審核通過。這個總部設在法國巴黎的組織近期即將公布一份項目徵集計劃，將為一次中等成本的探測計劃提供資金。但此次參與競爭的團隊將來自太空探測的各個方面，而並不局限於行星科學領域。

儘管如此，歐空局的桌面上至少還放著一份來自他們的美國同行——美國宇航局(NASA)發出的邀請書，邀請歐洲方面參與美國主導的木衛二探測計劃。

美國方面的計劃是在2022年左右發射一顆探測器，它將多次從木衛二附近飛過並開展各種探測。另外美國方面也很有可能會在任務中加入一艘軟著陸裝置，它可以在2022年搭載在飛船上一同發射，或者在過幾年之後再發射也可以。

木衛二——海洋世界

木衛二最早是在1610年由義大利著名天文學家伽利略發現的。這顆衛星運行的軌道距離木星平均約67萬公里，並且與木星處於潮汐鎖定狀態，這就意味著它永遠以同一個面朝向木星 。在上世紀1990年代，美國宇航局發射的伽利略號探測器飛抵木衛二附近並傳回了大量高清圖像。根據相關數據的分析，研究人員認為這顆衛星內部存在一個體積較小的金屬內核，外部被一層硅酸鹽包裹。再往外則是一個全球性海洋，最表面是一層厚厚的冰層。由於存在大量液態水，再加上木星引潮力產生的擠壓熱量，科學家們認為木衛二擁有出現生命的非常好的環境條件。

為了商討相關探測計劃，歐洲的科學家們本周二聚集到法國巴黎天文台開會，到目前為止與會專家們經過商討已經初步選定5種技術概念方案，分別是：

1)一台搭載在美國2022年木衛二探測器上的遙感載荷；

2)一顆搭載在美國探測器上，抵達之後能夠自動分離並獨立運行的小型衛星；

3)一顆搭載在美國探測器上，抵達之後能夠自動分離並獨立運行的小型著陸器；

4)一枚或兩枚能夠從母船分離並高速撞擊木衛二表面的穿透探測器；

5)一台搭載在美國著陸器上的科學載荷，降落到木衛二表面開展探測工作；

在所有這些概念中，引發最多關注的是其中的穿透器方案。這一「硬著陸」技術方案由英國領銜，並在過去多年裡一直得到歐洲空間局的資金支持。歐洲航空業巨頭「空中客車」公司此前負責對這項技術方案的能力進行了展示測試。

在2013年，空客公司的工程師們在地面上進行了一次實際測試，他們高速釋放出穿透器，後者直接撞擊一塊巨大的冰塊，以此來判斷這項技術未來在撞擊木衛二地表厚厚冰層時可能將具備的性能表現。

在那次測試中，一枚金屬「導彈」以每秒300米的高速徑直撞向冰塊隨後驟然停下。倫敦大學學院瑪拉德空間科學實驗室的格蘭特·瓊斯(Geraint Jones)表示：「在那短短的數毫秒時間裡，其內部安裝的儀器設備將經歷巨大考驗。」他說：「每秒300米相當於大約每小時700公里。這是極高的速度，但是這枚穿透探測器內部的很多儀器裝置都是經過專門設計的，它們完好地倖存了下來。它們的任務將是在撞擊發生之後記錄下數據並將這些數據妥善保存。」

太空時代的首次木衛二表面著陸探測

英國領銜研製的木衛二冰層穿透器，其內部搭載科學載荷，在撞擊之後進行科學探測。

計劃中可以搭載到穿透器上的載荷包括一台地震儀，其可以探測木衛二的內部結構，或者還可以搭載一台微型實驗室，其能夠對物質化學成分進行分析。而在此之前在奧地利維也納召開的歐洲地球科學聯合會大會上，同樣進行了穿透器技術的展示。

歐洲「木衛二協會」已經委託一個獨立委員會對不同方案進行評估並給出究竟應當選擇哪一種方案競爭歐洲空間局即將發布的項目徵集。預計歐空局方面將在4月底左右發布相關計劃詳情。

然而，能夠獲得歐空局的支持是一方面，要想與美國方面探測器研製的運作周期和資金狀態相互協調則完全就是另外一回事了。歐洲科學界對這一點很清楚，但他們不打算退縮。

此番歐洲科學家們認為是探測木衛二的一次不容錯失的好機會。

位於法國圖盧茲的天體物理與行星研究所科學家米歇爾·布蘭克(Michel Blanc)表示：「有一件事是毫無疑問的，我們對於提出自己的方案充滿熱情，我們想要提出一個方案，在人類的太空時代首次實現在木衛二表面的著陸探測。這將是一件大事，我非常肯定這將是國際社會的一大優先事項。」

歐洲空間局此前已經有了自己的計劃，打算執行一項名為「果汁」(Jupiter Icy Moon Explorer, JUICE，木星冰月軌道器)的探測計劃。該項目的主要目標實際上是木星的另外一顆衛星，也是太陽系內最大的衛星木衛三，因此在整個任務期間JUICE探測器對木衛二將只會安排兩次飛掠探測。按照目前的計劃，該探測器將在2022年發射升空，於2030年抵達木星系。目前還不清楚美國方面具體的進度安排，因此還很難說會是美國人的飛船還是歐洲的「果汁」飛船最先抵達木衛二。

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