
藝術(shù)示意圖:正在木星系統(tǒng)進(jìn)行考察的木衛(wèi)二探測(cè)器 。美國(guó)宇航局計(jì)劃中的該探測(cè)器將圍繞木星運(yùn)行,并在為期3年的任務(wù)期間45次飛過(guò)木衛(wèi)二附近進(jìn)行相關(guān)探測(cè)工作

木衛(wèi)二表面可以看到復(fù)雜的古怪形貌 , 顯示其擁有溫暖的內(nèi)部 。這張照片是由美國(guó)宇航局伽利略探測(cè)器拍攝的,然而伽利略探測(cè)器只對(duì)木衛(wèi)二表面很小的一部分區(qū)域獲取了彩色高分辨率圖像,而未來(lái)將要實(shí)施的這一探測(cè)計(jì)劃則將對(duì)木衛(wèi)二表面大得多的區(qū)域開展高清晰度成像
(報(bào)道)據(jù)新浪科技(晨風(fēng)):據(jù)美國(guó)宇航局(NASA)官方網(wǎng)站報(bào)道,該機(jī)構(gòu)日前已經(jīng)選定9件科學(xué)載荷,這些載荷將被搭載飛往木星的冰凍衛(wèi)星——木衛(wèi)二(“歐羅巴”),以探查這里是否具有適宜生命生存的宜居環(huán)境 。
此前,美國(guó)宇航局發(fā)射的“伽利略”號(hào)探測(cè)器得到可靠證據(jù),證明木衛(wèi)二這顆大小與地球的衛(wèi)星月球相仿的冰凍衛(wèi)星的厚厚冰層下方存在一個(gè)“冰下海洋” 。如果這一 結(jié)果得到確證,那么這個(gè)木衛(wèi)二海洋中的水量將是地球水量的兩倍之多 。咸水,巖石洋底,再加上由潮汐加熱帶來(lái)的能量和化學(xué)元素供應(yīng),木衛(wèi)二極有潛力成為地球 之外太陽(yáng)系中適合生命生存的最佳地點(diǎn) 。
美國(guó)宇航局科學(xué)任務(wù)委員會(huì)副主管約翰·古朗斯菲爾德(John Grunsfeld)表示:“由于神秘的冰凍表面以及可能存在一個(gè)巨大海洋的線索,木衛(wèi)二一直讓我們非常感興趣 。這些證據(jù)都源自10多年前伽利略號(hào)飛船對(duì)這顆衛(wèi)星開展的11次飛掠探測(cè)期間獲得的數(shù)據(jù),以及近期由哈勃空間望遠(yuǎn)鏡開展的觀測(cè),顯示在這顆小衛(wèi)星的周圍有水汽存在 。”他說(shuō):“我們對(duì)此次任務(wù)的潛在前景感到興奮,它所攜帶的設(shè)備將幫助揭示木衛(wèi)二的秘密,推進(jìn)我們?cè)诘厍蛑馑褜ど€索的努力 。”
在美國(guó)宇航局2016財(cái)政年度的預(yù)算中安排了大約3000萬(wàn)美元的經(jīng)費(fèi)用于木衛(wèi)二探測(cè)任務(wù) 。根據(jù)計(jì)劃,美國(guó)宇航局將發(fā)射一艘太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的飛船進(jìn)入一個(gè)圍繞木星運(yùn)行的高偏心軌道,并在為期3年的任務(wù)執(zhí)行期間多次飛過(guò)木衛(wèi)二上空 。整體來(lái)看,任務(wù)期間探測(cè)器將會(huì)45次飛掠木衛(wèi)二,每次飛掠時(shí)兩者之間的相對(duì)距離從16英里(25.7公里)到1700英里(2700公里)不等 。
此 搜飛船搭載的科學(xué)設(shè)備將包括有相機(jī)和光譜儀,用于對(duì)木衛(wèi)二表面進(jìn)行高分辨率成像并確定其化學(xué)成分 。另外它還將攜帶一臺(tái)能夠穿透冰層的雷達(dá),用于測(cè)定木衛(wèi)二 表面冰層的厚度并搜尋與地球上南極冰蓋下方的“冰下湖”類似的冰下湖泊 。另外探測(cè)器還將攜帶磁強(qiáng)計(jì)設(shè)備,用于測(cè)量木衛(wèi)二磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向,這將幫助科學(xué)家 們判斷木衛(wèi)二上海洋的深度以及海水的鹽度 。
除此之外 , 飛船攜帶的一臺(tái)溫度觀測(cè)設(shè)備將探查木衛(wèi)二冰層表面近期是否有較溫暖的“海水”噴發(fā)事件發(fā)生過(guò) , 而其他設(shè)備則還將直接搜尋水的跡象,并對(duì)圍繞在這顆衛(wèi)星周圍的稀薄大氣中微小顆粒的成分進(jìn)行考察 。在2012年,美國(guó)宇航局的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡在這顆衛(wèi)星的南極上空探測(cè)到水汽成分,從而提供了這里存在水汽噴出的首個(gè)證據(jù) 。如果這一水汽噴出現(xiàn)象得到證實(shí),并且它的確與木 衛(wèi)二的冰下海洋之間存在關(guān)聯(lián) , 那么這將幫助科學(xué)家們研判這一木衛(wèi)二冰下海洋環(huán)境下的潛在宜居環(huán)境并最大限度降低專門鉆透冰層開展研究的必要性 。
去年,美國(guó)宇航局邀請(qǐng)研究人員提交用于木衛(wèi)二探測(cè)的科學(xué)載荷方案 。最終有33份方案得到宇航局審查并最終有9項(xiàng)載荷方案得到批準(zhǔn),將在本世紀(jì)20年代被發(fā)射飛往木衛(wèi)二 。
美國(guó)宇航局華盛頓總部的木衛(wèi)二項(xiàng)目科學(xué)家科特·尼博(Curt Niebur)表示:“這是我們?cè)谖覀兊摹蘸笤骸褜どG洲努力中向前邁出的一大步 。我們相信這一功能全面的科學(xué)載荷體系將為我們帶來(lái)一場(chǎng)令人期待的探測(cè)項(xiàng)目以及激動(dòng)人心的科學(xué)發(fā)現(xiàn) 。”
此次在美國(guó)宇航局的審查中入選的科學(xué)載荷方案包括:
設(shè)備一:磁場(chǎng)探測(cè)等離子設(shè)備(PIMS)
首席科學(xué)家:約瑟夫·威斯特萊克博士(Dr. Joseph Westlake)——馬里蘭州,約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室(APL)
設(shè)備基本描述:
這一設(shè)備將于磁強(qiáng)計(jì)協(xié)同工作,主要功能是為圍繞木衛(wèi)二周圍空間存在的等離子體流磁感應(yīng)信號(hào)提供修正 , 是判定木衛(wèi)二冰層厚度,海洋深度以及海水鹽度等方面的關(guān)鍵設(shè)備 。
設(shè)備二:木衛(wèi)二內(nèi)部探測(cè)磁強(qiáng)計(jì)(ICEMAG)
首席科學(xué)家:卡羅爾·雷蒙德博士(Dr. Carol Raymond)——加州,美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)
設(shè)備基本描述:
該設(shè)備將測(cè)量木衛(wèi)二附近的磁場(chǎng)情況并與PIMS設(shè)備相互協(xié)作,使用多波段電磁探測(cè)技術(shù),探查木衛(wèi)二冰下海洋的位置,深度以及海水的鹽度 。
設(shè)備三:木衛(wèi)二繪圖成像光譜儀(MISE)
首席科學(xué)家:戴安娜·布拉尼博士(Dr. Diana Blaney)——美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)
設(shè)備基本描述:
該設(shè)備將探查木衛(wèi)二的物質(zhì)成分,識(shí)別并繪制木衛(wèi)二表面有機(jī)物,鹽類成分,酸性水合物,水冰以及其他物質(zhì)的分布情況并幫助判定木衛(wèi)二冰下海洋的宜居性 。
設(shè)備四:木衛(wèi)二成像系統(tǒng)(EIS)
【美國(guó)宇航局探測(cè)器將攜帶9件科學(xué)載荷飛往探索木衛(wèi)二“歐羅巴”】首席科學(xué)家:伊麗莎白·塔特爾博士(Dr. Elizabeth Turtle)——馬里蘭州,約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室(APL)
設(shè)備基本描述:
該系統(tǒng)包含了窄角與廣角相機(jī),它將能夠以50米每像素的分辨率拍攝木衛(wèi)二地表的絕大部分區(qū)域,并且可以對(duì)其地表的部分感興趣的區(qū)域拍攝分辨率比這高100倍的高清圖像 。
設(shè)備五:木衛(wèi)二評(píng)估與探測(cè)雷達(dá):海洋至近地表(REASON)
首席科學(xué)家:唐納德·布蘭肯西普博士(Dr. Donald Blankenship)——奧斯丁德州大學(xué)
設(shè)備基本描述:
這一雙頻率冰層穿透雷達(dá)設(shè)備設(shè)計(jì)用于對(duì)木衛(wèi)二的冰層和冰下海洋進(jìn)行探測(cè),發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二冰層內(nèi)部的隱藏結(jié)構(gòu)以及其中可能存在的水體 。
設(shè)備六:木衛(wèi)二熱輻射成像系統(tǒng)(E-THEMIS)
首席科學(xué)家:菲利普·克里斯坦森博士(Dr. Philip Christensen)——亞利桑那州立大學(xué)
設(shè)備基本描述:
這一套“熱探測(cè)器”將提供木衛(wèi)二表面的高空間分辨率,多波段熱成像圖,并幫助搜尋木衛(wèi)二地表活躍區(qū)域 , 如可能存在的水汽噴口 。
設(shè)備七:行星探測(cè)/木衛(wèi)二質(zhì)譜儀(MASPEX)
首席科學(xué)家:杰克·維特博士(Dr. Jack (Hunter) Waite)——美國(guó)宇航局西南研究所
設(shè)備基本描述:
該設(shè)備將通過(guò)對(duì)木衛(wèi)二極其稀薄的大氣以及任何噴射進(jìn)入太空的物質(zhì)成分進(jìn)行探測(cè),幫助判定木衛(wèi)二地表及冰下海洋的成分 。
設(shè)備八:紫外光譜儀(UVS)
首席科學(xué)家:科特·拉斯福德博士(Dr. Kurt Retherford)——美國(guó)宇航局西南研究所
設(shè)備基本描述:
該設(shè)備將采用與哈勃空間望遠(yuǎn)鏡相同的技術(shù),搜尋從木衛(wèi)二表面噴出水汽的線索 。UVS設(shè)備將有能力探測(cè)到非常微小的水汽噴流并提供有關(guān)其成分以及稀薄大氣動(dòng)力學(xué)方面的有價(jià)值信息 。
設(shè)備九:表面塵埃分析儀(SUDA)
首席科學(xué)家:薩斯卡·肯普夫博士(Dr. Sascha Kempf)——科羅拉多大學(xué)
設(shè)備基本描述:
該設(shè)備將測(cè)定從木衛(wèi)二表面噴射出的那些細(xì)小的固體顆粒物成分,并讓飛船在低空飛過(guò)木衛(wèi)二表面上空時(shí)有機(jī)會(huì)對(duì)來(lái)自木衛(wèi)二上的物質(zhì)成分進(jìn)行直接取樣分析 。
除了以上列出的9項(xiàng)入選的科學(xué)載荷之外 , 一套名為“空間環(huán)境與木衛(wèi)二地表成分分析儀”(SPECIES)的設(shè)備也已經(jīng)被選中進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)開發(fā)工作 。這套儀器的首席科學(xué)家是馬里蘭州美國(guó)宇航局戈達(dá)德空間飛行中心的梅迪·貝納博士(Dr. Mehdi Benna) 。該套系統(tǒng)綜合了中性粒子光譜儀和氣相色譜儀的功能,該設(shè)備將在進(jìn)一步技術(shù)開發(fā)的基礎(chǔ)上等待未來(lái)其他探測(cè)項(xiàng)目實(shí)施時(shí)進(jìn)行搭載 。
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