Home 科學技術 美国宇航局核动力蜻蜓直升机在土卫六上寻找生命迹象:“在它上面有很多东西”

美国宇航局核动力蜻蜓直升机在土卫六上寻找生命迹象:“在它上面有很多东西”

11
0
美国宇航局核动力蜻蜓直升机在土卫六上寻找生命迹象:“在它上面有很多东西”

2000 年,拉尔夫·劳伦斯 (Ralph Laurens) 在一篇推测性论文和《新科学家》杂志的封面上梦想驾驶直升机进入土卫六富含甲烷的浓密大气层。

“这是一个幻想,”洛伦兹说。

四分之一个世纪后,这个幻想在 40 英尺高的洁净室里变成了现实。 约翰·霍普金斯大学应用物理实验室 华盛顿特区,环城公路外。蜻蜓号宇宙飞船是一架耗资 33 亿美元的核动力太空直升机,在经历了十年的预算不确定和 NASA 优先事项的变化之后,已成为航天局最后一次大型行星科学任务,计划于 2028 年 7 月访问土星最大的卫星。

拉尔夫·劳伦斯 (Ralph Laurens) 是蜻蜓计划的设计者。

(埃德·惠特曼/约翰·霍普金斯大学应用物理实验室)

为了满足发射窗口的要求,身穿防护服的技术人员测试航天器底盘上的电子设备,该底盘类似于一个带有四个伸出臂的灰色金属盒子。在接下来的几个月里,APL 的工作人员将安装八个三叶片旋翼,使蜻蜓能够在外星表面上一跳飞行数英里。然后是科学仪器、微型核发动机和闪亮的橙色泡沫,用于为仪器在太空中保暖。

全国 1000 多名科学家、工程师和合同工正在组装“蜻蜓”号的各个部件,完工后,它的大小将与 NASA 的“勤奋号”火星车(或“迷你库珀号”)差不多。

弗林特里奇谷喷气推进实验室 也是股东 在工作中,帮助塑造蜻蜓复杂的飞行路径。还管理喷气推进实验室 深空网络 – 全球大型天线阵列,向直升机发送命令并从泰坦接收数据。

“蜻蜓很特别,”洛伦兹说。 “我们基本上要去一个有趣的地方,那里有丰富的发现潜力,我们将以一种非常酷的方式探索它。”

为什么是泰坦?它的温度极低——零下290华氏度——周围环绕着甲烷大气层,甲烷大气层会凝结,形成云,并从甲烷湖泊和河流中倾泻而下——这是太阳系中除地球之外唯一存在液体的地方。

艺术家渲染的蜻蜓在土卫六表面采集样本。

艺术家绘制的蜻蜓准备对土卫六着陆台表面进行采样和检查。

(史蒂夫·格里彭/美国宇航局/约翰霍普金斯大学应用物理实验室)

科学家推测泰坦表面过去可能存在生命,并且冰冻表面以下 35 至 50 英里的液态水海洋中存在某种形式的生命的可能性很小。

洛伦兹说:“据我们所知,生命的温度范围非常有限,基本上依赖于液态水,至少在小范围内是这样,而土卫六的表面非常冷。” “但在内部深处,有你可以生存的条件。”

洛伦兹是该任务的设计者,负责确定大气湍流、模型钻头的岩石硬度以及允许蜻蜓传感器导航的光线量。他向任务首席调查员伊丽莎白“GP”乌龟和他的妻子抱怨。

海龟和劳伦斯是行星科学领域经验丰富的专家。他们参与了卡西尼/惠更斯号任务,该任务探索了土星,并于 2005 年在泰坦表面着陆了一个小型探测器,传输了 72 分钟的数据。

一名男子在草地上驾驶无人机。

2018 年 5 月,在蜻蜓直升机的开发过程中,一架无人机进行了测试。

(约翰霍普金斯大学 APL)

海龟在木卫二快艇上开发了成像仪器,这是美国宇航局的一项任务,目前正前往木星冰冷的卫星木卫二,这是寻找生命的另一个有趣的目的地。乌龟说泰坦星在很多方面与地球相似。

“如果你站在地面上,我们会对风景更加熟悉,”他说。 “有这些巨大的、细长的沙丘,类似于纳米布沙漠的沙丘。”

海龟对在土卫六上找到生命指纹不太有信心。他指出,地球上生命所需的碳氢化合物存在于土卫六的冰冻表面,而液态水则埋藏在 50 英里以下。 “通过如此大的冰壳运输材料非常困难,”他说。

海龟说,蜻蜓会寻找地震或火山的迹象,这些迹象可能会让甲烷等碳氢化合物在地表和冰雪覆盖的海洋之间移动。它的任务将持续长达 40 个月,为地球上的科学家提供足够的数据来分析数年。

位于帕萨迪纳的太空非营利研究组织行星协会的太空政策分析师凯西·德雷尔表示,随着美国宇航局耗资 43 亿美元的南希·格雷斯·罗马太空望远镜于本月晚些时候发射,“蜻蜓”号是账面上最后一项主要的行星任务。

科学家们在洁净室中研究太空飞行器。

约翰霍普金斯大学 APL 的工程师 Jackson Banbury 检查将蜻蜓号高位天线连接到航天器的机动臂。

(史蒂夫·格里本/NASA/约翰霍普金斯大学 APL)

德雷尔说:“目前几乎没有其他进展。” “所以很多人都在骑它。”

特朗普政府到 2025 年将 NASA 的科学任务预算削减了一半,影响了多项行星任务。国会去年恢复了这笔资金,但特朗普政府对 NASA 2026 年科学预算进行了类似削减。德雷尔说,资金的不确定性使得未来的任务需要从天王星、金星和另一颗土星卫星土卫二以及火星返回岩石和土壤样本。

蜻蜓和它的同名昆虫一样幸存下来。经过数十年的努力,海龟和其他科学家将于 2034 年用两小时降落到土卫六表面,届时他们将感到紧张不安。

她经常想象站在泰坦表面会是什么样子。尽管天气寒冷,但无需担心辐射,只有时速 10 英里的风会扰乱这些沙丘。

“这是一个非常友善的环境,并且受到很好的保护,”海龟说。 “探索和思考浮于表面是很有趣的。它很狂野。”

内勒是一名特派记者。