時間：2025-12-11 21:00:46 來源：桑間濮上網(wǎng)

美國宇航局的歐羅巴快船任務(wù)將尋求表征歐羅巴內(nèi)部的海洋。(Image credit: NASA/JPL-Caltech)
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它計劃于2024年10月6日發(fā)射，新天星搭載SpaceX獵鷹重型火箭。體生
科學(xué)家稱，物學(xué)衛(wèi)星歐羅巴是任務(wù)由意大利天文學(xué)家伽利略·伽利雷于1610年發(fā)現(xiàn)的，是指南旨探太陽系中最有希望尋找地球以外生命的地方之一。
歐羅巴快船什么時候下水？索木
耗資50億美元的歐羅巴快船飛船計劃于2024年10月6日從佛羅里達州肯尼迪航天中心的39A發(fā)射中心發(fā)射升空，搭載SpaceX獵鷹重型火箭。歐羅歐羅首先，巴快巴它將朝向火星。船美
2025年2月27日，國宇歐羅巴快船將從這顆紅色星球獲得一個引力輔助，竊取火星的一些動量，將其甩回地球。美國宇航局的歐羅巴快船任務(wù)頁面解釋說，2026年12月1日，飛船將獲得地球引力的幫助，并被高速拋向木星。軌道科學(xué)家稱之為火星-地球重力輔助(MEGA)軌道。
木衛(wèi)二快船什么時候到達木星？
歐羅巴快船將于2030年4月11日抵達木星，屆時它將進入一個圍繞這顆氣態(tài)巨行星的漫長環(huán)形軌道，科學(xué)家在發(fā)表在《制導(dǎo)、控制和動力學(xué)雜志》上的一篇論文中解釋道。根據(jù)科羅拉多大學(xué)博爾德分校大氣和空間物理實驗室的溫州包夜空姐預(yù)約（電話微信189-4469-7302）提供頂級外圍女上門，伴游，空姐，網(wǎng)紅，明星，車模等優(yōu)質(zhì)資源，可滿足你的一切要求說法，該航天器將花費一年時間調(diào)整其圍繞木星的軌道，微調(diào)其軌道，使其足夠接近木衛(wèi)二，以進行近50次近距離飛越中的第一次。
因為輻射的危險，歐羅巴快船將環(huán)繞木星而不是歐羅巴。木星有幾十顆衛(wèi)星；四顆最大的衛(wèi)星被稱為伽利略衛(wèi)星。按照它們與木星的距離排列，它們是火山木衛(wèi)一(它如此接近，以至于被木星巨大的引力所拉伸和擠壓)、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四。美國宇航局解釋說，作為木星之外的第二個大衛(wèi)星，木衛(wèi)二位于木星磁氣圈的深處，這是由木星強大的磁場產(chǎn)生的巨大磁封套。帶電粒子以等離子體的形式在磁氣圈中穿梭，如果飛船停留在磁氣圈深處，其能量足以燒毀飛船的電子設(shè)備。
因此，歐羅巴快船，就像美國宇航局之前的朱諾任務(wù)一樣，將采用橢圓形軌道，使其遠離木星和大部分軌道的輻射，然后一次又一次地靠近歐羅巴，然后返回。這將允許航天器每次飛越月球的不同部分，以調(diào)查整個表面。
歐羅巴快船為什么要去木星附近？

藝術(shù)家的插圖顯示了木星衛(wèi)星歐羅巴的內(nèi)部可能是什么樣子。(Image credit: NASA/JPL-Caltech/Michael Carroll)
美國宇航局正在派遣一艘宇宙飛船調(diào)查木衛(wèi)二，因為它是太陽系中最有希望尋找外星生命的地方之一。幾項任務(wù)——包括先鋒10號和11號，旅行者1號和2號，伽利略號，朱諾號，卡西尼號和新視野號——收集了強有力的證據(jù)，表明木衛(wèi)二內(nèi)部包含一個巨大的海洋，根據(jù)美國宇航局的估計，在一個厚2至20英里(3至30公里)的冰殼下。
天體生物學(xué)家想知道哪里有水，哪里就有生命。歐羅巴快船將至少近距離飛越木星衛(wèi)星45次。從飛船在木衛(wèi)二表面上方的有利位置，木衛(wèi)二快船應(yīng)該能夠發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二海洋中的條件是否適合我們所知的生命。
專家解答的歐羅巴快船常見問題
我們向在加州噴氣推進實驗室研究木衛(wèi)二快船的NASA博士后研究員馬歇爾·斯蒂辛斯基(Marshall Styczinski)詢問了一些關(guān)于這次任務(wù)的常見問題。
馬歇爾·斯蒂辛斯基美國宇航局博士后研究員
Marshall Styczinski是美國宇航局的博士后研究員，在加州噴氣推進實驗室研究木衛(wèi)二快船。
為什么木衛(wèi)二對行星科學(xué)如此重要？
我們有強有力的證據(jù)證明那里有液態(tài)水海洋！所有已知的生命都需要水，海洋中的條件可以告訴我們很多關(guān)于木衛(wèi)二的歷史，以及為什么它看起來是這樣，從里到外。更好的是，木衛(wèi)二的海洋很可能與多巖石的海底接觸。這意味著我們預(yù)計化學(xué)反應(yīng)會產(chǎn)生熱液噴口，就像在地球的海洋中一樣。熱液噴口支撐著地球上欣欣向榮的生態(tài)系統(tǒng)，所以它們可能在歐羅巴上做著同樣的事情。
木星的強烈輻射也會在表面產(chǎn)生氧化劑。微生物需要氧化劑，就像地球上的火需要燃料和氧氣來維持燃燒一樣。除了熱液噴口產(chǎn)生的氣體，歐羅巴的海洋中可能還有生命開始、生長和生存所需的一切。了解這些活動在木衛(wèi)二內(nèi)如何進行以及在何處進行，將有助于我們確定木衛(wèi)二內(nèi)是否存在生命，以及我們?nèi)绾螌⑼瑯拥募夹g(shù)應(yīng)用于其他衛(wèi)星和行星。
木衛(wèi)二快船將尋找什么可居住的跡象？
這么多東西！歐羅巴快船上的所有調(diào)查都是為了更好地了解歐羅巴，包括海洋是否適合居住。其他地方，比如冰殼的融化部分，也可能適合居住，如果我們能找到它們，我們也會研究它們。我的專長是磁場和地球物理學(xué)，所以我會說。
我們可以通過結(jié)合重力場、磁場和冰穿透雷達的測量來限制海洋的特性。重力幫助我們計算出海底有多深，磁場與溶解在水中的鹽的數(shù)量和類型有關(guān)，雷達可以在飛越時告訴我們冰殼的厚度。
我們需要其他儀器的測量結(jié)果來更好地了解海洋中可能存在哪種鹽。當我們把所有的東西放在一起，我們可以推斷出海洋存在的壓力、溫度和含鹽量。然后，與類似的地球環(huán)境進行比較，讓我們了解海洋的可居住性。透過20英里(32公里)厚的冰層向下窺視海洋需要做很多事情！
我們認為歐羅巴的海洋有多深？
我們從伽利略號上獲得的測量數(shù)據(jù)給出了海洋深度和其上冰殼厚度的一個相當大的范圍。大多數(shù)估計海洋深度在31到93英里(50到150公里)之間，冰殼厚度在3到25英里(5到40公里)之間。這些估計來自對木衛(wèi)二的重力場、磁場和表面狀況的解釋。一些表面特征——如溫度、隕石坑形狀和地形類型——將冰殼的厚度限制在一定范圍內(nèi)。冰殼如何隨時間變化的地球物理模型對于解釋測量結(jié)果也很重要。
太空船在木星會受到多少輻射？
我們有一個指南，說明歐羅巴快船能夠承受多少輻射，并仍能正常工作。宇宙飛船對輻射的反應(yīng)與人類不同，所以這些數(shù)字有點難以聯(lián)系起來。在目前的任務(wù)計劃中，我們預(yù)計在不到50次的飛越中接收大約3兆拉德(Mrad)。Europa Clipper設(shè)計有抗輻射組件，為強輻射做好了充分準備。這項任務(wù)是圍繞木星的橢圓形軌道設(shè)計的，這使我們有足夠的時間在遠離行星的低輻射環(huán)境中發(fā)回我們在接近木衛(wèi)二時收集的數(shù)據(jù)。
基于我有史以來最喜歡的圖表之一XKCD輻射圖——和我對航天器將經(jīng)歷的輻射類型的估計，在每次飛越中，木衛(wèi)二快船將承受大約6到10倍于人類的致命劑量。不過，這種輻射量對飛船來說并不是什么大問題，因為它在計算方面有很多冗余設(shè)計，并且由堅固的部件制成。在這個項目上，我們有很多優(yōu)秀的工程師，他們有針對這些環(huán)境進行設(shè)計的經(jīng)驗！
關(guān)于歐羅巴快船的一切
歐羅巴快船將是美國宇航局向另一個行星系統(tǒng)發(fā)射的最大的航天器。歐羅巴快船的大部分尺寸來自其太陽能電池板陣列，當部署時，將跨越100英尺(30米)——比一個網(wǎng)球場長。因為木星離太陽的距離，它必須這么大；這顆巨大的行星離太陽的距離是地球的五倍，那里的太陽光線比照亮我們星球的光線弱25倍，所以需要更多的面積來收集足夠的陽光為航天器提供動力。沒有太陽能電池板，飛船的大部分高度為16英尺(5米)。歐羅巴快船的“干質(zhì)量”——即不包括燃料的質(zhì)量——為7145磅(3241千克)。根據(jù)美國宇航局的說法，發(fā)射時，它的油箱裝滿了推進器燃料，歐羅巴快船將大約13，000磅(6，000公斤)。
為了抵御木星和木衛(wèi)二附近環(huán)境的有害輻射，飛船的電子設(shè)備被封裝在一個0.3英寸厚(9毫米)的鋁壁裝甲“拱頂”內(nèi)，類似于美國宇航局朱諾飛船上輻射拱頂?shù)脑O(shè)計。
歐羅巴快船儀器
歐羅巴快船上的許多科學(xué)儀器將被用來徹底描述這顆冰冷的衛(wèi)星。
木衛(wèi)二成像系統(tǒng)(EIS，發(fā)音為“ice”)包括廣角和窄角800萬像素相機，將對木衛(wèi)二表面的90%進行成像，分辨率至少為每像素330英尺(100米)。美國宇航局表示，在最近的飛越中，當航天器到達距離月球16英里(25公里)以內(nèi)時，圖像分辨率將高達每像素1.5英尺(0.5米)。
木衛(wèi)二熱輻射成像系統(tǒng)(E-THEMIS)將在紅外光下觀察木衛(wèi)二的表面，尋找可能表明更接近表面的液態(tài)水存在的更溫暖的區(qū)域。
木衛(wèi)二的測繪成像光譜儀(MISE)將把木衛(wèi)二表面反射的光分成光譜。光譜中的任何暗線或亮線都會暴露出某些分子的存在，如對生命至關(guān)重要的有機分子，以及各種冰和鹽，它們可以給出地下海洋組成的一些指示。
歐羅巴紫外攝譜儀(歐羅巴-UVS)也將把來自歐羅巴表面的光分解成其成分波長——在這種情況下，是紫外光——再次在光譜中尋找發(fā)射線和吸收線，這將揭示表面冰的分子組成。該儀器還將尋找通過地表噴口噴出的水蒸氣羽流；這些噴流先前已經(jīng)被哈勃太空望遠鏡探測到。
木衛(wèi)二高高噴射在表面上方的水羽流也將由行星探索/木衛(wèi)二質(zhì)譜儀(MASPEX)進行研究，該質(zhì)譜儀將在航天器飛過羽流時從羽流中收集氣體。MASPEX將分析這些氣體，尋找可能構(gòu)成生命的有機分子，或可能作為微生物生命食物來源的分子。
表面塵埃質(zhì)量分析儀(SUDA)也將研究來自木衛(wèi)二的物質(zhì)——在這種情況下，分子通過微隕石的持續(xù)轟擊從表面爆炸。根據(jù)美國國家航空航天局的說法，微小的撞擊分散在冰冷的表面，以至于在任何時候，都有大約1100磅(500公斤)的表面物質(zhì)漂浮在木衛(wèi)二脆弱的“大氣層”中，稱為外逸層。研究這些微小的冰和塵埃顆粒給了木衛(wèi)二Clipper一種無需著陸直接評估表面物質(zhì)的方法。
歐羅巴評估和探測雷達:海洋到近地表(REASON)是一種穿透冰的雷達，它將觀察歐羅巴表面以下，搜索來自下面海洋的雷達回波，或冰殼中的液態(tài)水袋，以確定殼的厚度和海洋的深度，并根據(jù)雷達反射提供一些關(guān)于冰殼結(jié)構(gòu)的線索。
Europa Clipper磁力計(ECM)也將能夠通過研究木星巨大的磁氣圈在Europa鹽海洋中誘導(dǎo)的磁場，確定海洋深度和鹽度以及冰殼厚度的細節(jié)。當木星繞其軸旋轉(zhuǎn)時，磁氣圈也在旋轉(zhuǎn)，磁氣圈的時間變化會影響木衛(wèi)二的感應(yīng)磁場。通過探測這些變化，ECM小組希望了解一些關(guān)于磁場產(chǎn)生的海洋的情況。
同樣，用于磁探測的等離子體儀器(PIMS)將研究木衛(wèi)二如何與木星的磁層和其中包含的等離子體(帶電氣體)相互作用。PIMS將尋找歐羅巴磁場扭曲磁層的地方，從而揭示更多關(guān)于海洋深度、電導(dǎo)率和冰殼厚度的信息。(歐羅巴的磁場會因海洋深度不同而表現(xiàn)不同。)
除了這些儀器，歐羅巴快船將攜帶重力/無線電科學(xué)實驗。使用地球和歐羅巴快船上的無線電天線，科學(xué)家將能夠測量歐羅巴的重力場。他們將通過測量當木衛(wèi)二在其橢圓軌道上靠近木星時，而不是遠離木星時，木星的引力如何拉動和拉伸木衛(wèi)二的形狀來實現(xiàn)這一點。木衛(wèi)二經(jīng)歷的潮汐力略微改變了衛(wèi)星的形狀，使其更加扁圓，同時也改變了木衛(wèi)二重力場的形狀。通過測量無線電信號在穿過這種變化的重力場時如何受到影響，科學(xué)家將更好地了解木衛(wèi)二內(nèi)部的彎曲程度。它彎曲得越厲害，海洋就越深，冰殼就越薄。
歐羅巴快船會發(fā)現(xiàn)生命嗎？
簡而言之，答案是否定的。歐羅巴快船任務(wù)的首要目標是確定歐羅巴海洋的可居住性。為了查明它是否真的有人居住，需要在表面著陸，鉆透冰殼，進入海洋。
木衛(wèi)二快船任務(wù)的科學(xué)目標是什么？

利用這張美國宇航局的信息圖，更詳細地探索木星的冰衛(wèi)星歐羅巴。(Image credit: NASA/Jet Propulsion Laboratory-Caltech)
歐羅巴快船有三個科學(xué)目標:確定冰殼的厚度，了解海洋與表面的相互作用；分析海洋的成分，以確定它是否真的有形成和維持生命的成分；并繪制木衛(wèi)二的地質(zhì)圖，尋找近期構(gòu)造活動的跡象，重新浮出水面或水蒸氣羽狀物可能正在排放的區(qū)域，這可以告訴我們更多關(guān)于海洋深度的信息。
行星科學(xué)家認為，歐羅巴的海洋水量可能是地球所有海洋水量總和的兩倍。他們還認為，在木衛(wèi)二巖石核心和海底之間的界面上，可能存在熱液噴口，作為潛在微生物生命的能源。
木衛(wèi)二無空氣的表面很冷，正午時分赤道溫度約為零下225華氏度(零下143攝氏度)，盡管海洋溫度較高，但其中的鹽起到了防凍劑的作用。但是木衛(wèi)二被認為已經(jīng)保持了40多億年的地質(zhì)穩(wěn)定性，所以盡管條件寒冷，那里的任何潛在生命都有足夠的時間發(fā)展和進化。

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