NASA將發送探測器去土衛六,有望揭開地球生物如何誕生之謎
NASA剛剛發布了一張在2005年3月拍攝的土衛六照片,這張照片是卡西尼號飛船使用廣角鏡頭在距離土衛六33083公里的地方拍攝的,照片顯示,土衛六的周圍包含著一些看起來「朦朧」的成分,可能是大氣層。科學家們一直懷疑土衛六大氣的存在,這張公布的照片顯示了土衛六上驚人的「煙霧瀰漫」的現象,這為土衛六存在大氣層提供了證據。
不久前NASA公布的第四次「新邊疆任務」遴選結果,最終有兩項任務入圍決賽,一項任務是探索土衛六的不同部分,調查它是否存在生命。另外一項任務是在彗星上取樣並返回地球。
土衛六是環繞土星運行的一顆衛星,是土星衛星中最大的一個,也是太陽系第二大的衛星,它的白天和夜晚都是8天時間。荷蘭物理學家、天文學家和數學家克里斯蒂安·惠更斯在1655年3月25日發現它,也是在太陽系內繼木星伽利略衛星後發現的第一顆衛星。土衛六的表面重力極低,和月球相當,但又擁有濃厚大氣層,其表面的大氣壓約為地球的1.5倍,有著七分之一的地球引力。
土衛六的大氣98.44%是氮氣,是太陽系中惟一除了地球外的富氮星體,那裡還有大量不同種類的碳氫化合物殘餘(包括甲烷、乙烷、丁二炔、丙炔、丙炔腈、乙炔、丙烷,以及二氧化碳、氰、氰化氫和氦氣)。這些碳氫化合物被認為來自於土衛六上層大氣中的甲烷,它的甲烷循環很像地球的水循環,液態甲烷形成湖泊、河流、雲和雨。科學家推測大氣中的甲烷可能是生命體的基礎,也因此被高度懷疑有生命體的存在,有助我們了解地球最初期的情況。
向土衛六發射的機器人「蜻蜓」( Dragonfly)與直升機相似。科學有效載荷包括一個質譜儀,伽馬射線和中子光譜儀,地球物理和氣象軟體包,還有一整套的照相機。它能像一個行星探測器一樣工作,只不過它不是像以往那些探測器一樣行駛在地面,而是飛行。「蜻蜓」將接班卡西尼號對土衛六進行更加深入的探索,它能飛到不同地點,執行多項測繪任務,其中包括土衛六表面的組成、層次結構以及大氣環境。
過去美國宇航局曾考慮過直升機、熱氣球和飛機之類的飛行器探測土衛六,「蜻蜓」無人機是一個創新概念,將於2025年發射,2034年登陸土衛六。它能夠探索土衛六表面不同區域,描繪土衛六環境的宜居特徵,調查分析生命起源之前的化學進程,搜尋水基或者碳氫化合物基礎生命的化學跡象。
「蜻蜓」在土衛六上飛行要比地球上更容易,因為土衛六大氣層比地球更厚,而土衛六引力僅是地球引力的 14%。這意味著探測器飛行一次可行進幾十公里。雖然在地面上進行科學研究是有價值和安全的,但「蜻蜓」的重點就是它能飛。一個小時內它比火星上的漫步者在10年內走的路還長,還不用擔心障礙。「蜻蜓」更像是一個「浮動著陸器」,而不是飛機,大部分時間在靜止,做科學,傳輸數據和充電。
「蜻蜓」重300公斤,是種有發動機和螺旋槳的四軸飛行器。體積之所以如此龐大是因為它需要帶上自己的電源。土衛六離太陽太遠了,所以 「蜻蜓」將依靠與好奇探測車在火星上使用的同樣的動力系統:一個放射性同位素熱電發生器 (RTG) ,它將鈈-238 產生的熱量轉化為電能。RTGs 可以運行幾十年,對於深空飛行任務尤其有用,因為它們所產生的廢物熱量可以用來保持溫度。
雖然在「卡西尼」號(Cassini)土星探測器的幫助下,我們對土星這顆最大衛星的了解已經大大增加,但土衛六上是否存在原始生命形式的問題仍然是個謎。許多科學家將土衛六的表面條件與早期地球上可能存在的條件進行了比較。事實上,美國宇航局甚至表示:「從很多方面來看,土星這顆最大的衛星是我們迄今發現的最類似地球的星球之一。」因此,即使生命在土衛六上從未被發現,它也可能是探索地球上生命起源的理想之地。


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