海王星最野的一顆衛星？NASA對它又有什麼奇奇怪怪的想法？

旅行者2號在1989年拍攝到海王星崔頓衛星的一部分。圖片來源：NASA/JPL/USGS

海王星的衛星崔頓(海衛一)是太陽系中最奇怪的星球之一，這就是為什麼科學家們正在構思能讓他們詳細了解崔頓衛星的任務概念。

崔頓(海衛一)是一顆巨大的衛星，其大小在太陽系的衛星中排名第七，科學家們認為它誕生於柯伊伯帶，隨後才落入了它目前環繞海王星的軌道，但這也對崔頓造成了影響：海王星對崔頓衛星施加了非常大的引力，以至於其結冰的表面很有可能隱藏著地下液態海洋。「旅行者2號」為我們提供的「驚鴻一瞥」表明，在最近的1000萬年前，海衛一依然有活躍的地質活動。

「他們說了那個神奇的詞，崔頓，然後我就說，我要去哪報名?」露易絲·普洛克托(Louise Procktor)說，她是一名行星地質學家，也是德克薩斯州月球與行星研究所(Lunar and planetary Institute)所長，並且她還是一名致力於「三叉戟」(Trident)任務概念的科學家，她說：「我們對海衛一的了解足以知道它很危險，但我們只知道一點點，還有很多我們是不知道的。」

當然了，要想更多地了解太陽系中的任何天體，最好的方法就是實地去參觀它。Procktor和她的同事們相信，在2025年發射並將於2038年到達海衛一的一次飛行任務中，他們可以一次過拍攝到海衛一的整個表面。

所有的這些將通過一個仔細的技巧來實現。在經過海衛一的過程中，飛船的飛行將會被定時，以便可以在陽光下看到旅行者2號當年無法看到的60%左右的海衛一表面，在第一次接近後，飛船將會把相機轉回來，重新捕捉旅行者號已經拍攝到的那40%的表面圖像，但這次是在海王星行星反射出的微弱光線下拍攝的，這些光線被稱為海王星之光(Neptune-shine)。

Procktor說：「人們被前往海衛一的想法所吸引，我認為真正吸引人的地方之一是公眾第一次看到這一個天體。引起人們對探索的純粹興奮也是這次任務的目的之一。」

這一壯舉還意味著科學家們可以在了解這個最奇怪的星球上取得真正的進展。Procktor說：「這是非常奇怪、陌生的天體，奇怪又有著異國情調。我們認為它是一個充滿異國情調的海洋世界——與其他海洋世界相比，它是一個真正的異類。」

海衛一在很多方面都是一個異類。它以一個異常陡峭的角度繞著錯誤的軌道運行，它還有著一個看起來非常年輕的表面(似乎是在大約1000萬年前形成的)，科學家至今還無法真正解釋箇中原因，並且大部分的表面還被地質學家們稱之為「哈密瓜地形」的地形所覆蓋——這個短語的靈感來自於哈密瓜表面的粗糙質地。旅行者2號還發現了海衛一表面有升起巨大的羽狀物，並且還有一些可能是舊羽狀物殘留的黑色痕迹。

這種奇怪的現象在一定程度上反映了海衛一在太陽系中的複雜歷史。科學家們認為，在遷移到海王星附近之前，海衛一最初是在柯伊伯帶形成的(柯伊伯帶是環繞太陽系外圍運行的行星碎片環)。

正是在那裡，由於它與海王星引力的相互作用，它變成了一個非常活躍、充滿戲劇性的世界。「這絕對不是柯伊伯帶的另一個普通天體;我們不會再做新視野號之類的任務了(新視野號進行了多次飛越任務)，」Procktor說。相反，他們將能夠研究海衛一的地質，確定組成其表面的化合物，並且確認是否有可疑的海洋潛伏在地表下等等。

如果三叉戟這個概念任務最後能夠成真，它在成本方面也不會再做第二個「新視野號」任務。新視野號任務花費了美國宇航局約7.2億美元，而三叉戟任務的計劃成本將低於4.5億美元的上限。Procktor說：「這項任務的美妙之處、以及它符合(預算層次)的原因是除了科學以外我們幾乎不需要做任何其他花哨的事情，我們不需要做任何出人意料的事情就能讓這個項目落地。」

但對於另一個研究中的崔頓任務概念來說，情況就不一樣了，這個概念任務計劃將在2029年發射一艘宇宙飛船，並在本世紀40年代初降落在冰冷的崔頓衛星上，然後，它將跳躍著跨越海衛一的表面，對其表面冰和大氣進行採樣。

老實說，崔頓跳躍器的概念仍然牢牢地駐在美國宇航局的創新先進概念計劃的範圍內，該計劃專門研究令人耳目一新的想法，怎麼個耳目一新法?就像設計一隻跳躍器去穿越人類從未見過的領域那麼耳目一新。

Hartwig和他的同事們已經完成了該項目資助項目(為期兩年)的四分之一，他們正在設計一種可以到達崔頓的機器人，這種機器人在到達崔頓之後可以利用崔頓衛星上的氮儲存來「養活」自己，然後在崔頓表面上進行跳躍，並在跳躍的過程中上下張望。Hartwig說：「由於這次任務的目的是同時採集地表和大氣樣本，所以這種需求也確實使我們傾向於採用跳躍器的設計。」

使用在崔頓衛星上發現的燃料可以降低成本並且延長任務的壽命，但這也使事情變得複雜化。跳躍器需要吸收氣態或固態氮，將其轉化為加壓氣體，然後像氣球一樣將其噴出，才會使自己產生跳躍的行為。但要利用固體氮的話對團隊來說尤其具有挑戰性。Hartwig說：「雖然雪和冰一樣是固體，但是像雪一樣的東西，小菜一碟，我們可以直接把它舀到箱子里，不過像固態冰一樣的東西——系統應該要怎麼處理?」

儘管這兩個崔頓概念任務是相互獨立的，但由於科學會議的變幻莫測，它們有可能會在未來作出改動。上周在德克薩斯州舉行的月球和行星科學會議上，當這兩個任務概念的三個構思者坐在一起時，這兩位未來的「崔頓探險者」就開始互相交談了。

Hartwig說，巧合的是，目前的跳躍器設計重量剛好能與目前的三叉戟設計相匹配，不過，這樣組合雖然能夠解決不少問題，但它也將帶來同樣多的挑戰，而且增加跳躍器肯定會大幅推高任務成本價格。但對於跳躍器的想法，Procktor是這樣評價的：「我喜歡他們的奇思妙想，因為總有一天我們會在崔頓的表面跳躍。」

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