"蜻蜓"号任务将于2028年由SpaceX公司发射,它将探索土星的卫星土卫六,重点研究其独特的碳氢化合物液体和前生物化学过程的潜力。"蜻蜓"号将从塞尔克陨石坑附近的着陆点对月球的化学和地质进行研究,它采用了针对土卫六条件进行优化的八旋翼设计。
美国国家航空航天局(NASA)已经授予SpaceX公司向土星卫星土卫六发射蜻蜓任务的合同。该任务将于2028年搭载猎鹰重型火箭发射,目标是在2034年之前到达土卫六。"蜻蜓"是一项天体生物学任务,旨在分析寒冷月球表面的化学成分,探索其前生物活动的潜力。
这将是继2005年欧洲航天局的惠更斯探测器执行短暂任务之后,对土卫六的第二次访问。
土卫六是太阳系中除地球外唯一一个表面有液体的天体。不过,这些液体是碳氢化合物,而不是水。土卫六表面可能还有水冰沉积,可能是撞击或低温火山活动造成的。科学家认为土卫六可能存在前生物化学物质,使其成为研究生命起源和前生物化学发展的重要目的地。
与地球相比,土卫六的大气稠密,重力较弱,对动力飞行有利。蜻蜓"是一种八旋翼飞行器,是一种带有双旋翼的大型四旋翼飞行器,可以利用土卫六的有利飞行条件。它的飞行速度约为36千米/小时(22英里/小时),将由放射性同位素热电发生器(RTG)提供动力,这种发动机已在多次任务中得到验证。该飞行器的设计是冗余的;它可以在失去一个发动机或转子的情况下仍能运行。
蜻蜓号将在土卫六上一个名为"香格里拉"的地貌附近着陆,它位于惠更斯探测器着陆点的东面。香格里拉是月球赤道附近三大沙海之一。
蜻蜓号的目标是香格里拉边缘附近的塞尔克撞击结构。塞尔克是一个年轻的撞击坑,直径约90公里(56英里),这里有熔池,液态水和有机物在这里混合,形成氨基酸或其他生物分子。蜻蜓将首先降落在该结构附近的一些沙丘上,然后开始探索该区域及其化学成分。
得益于卡西尼和惠更斯探测器的探索成果,研究人员在了解土卫六方面取得了进展。在2020年的一篇论文中,研究人员研究了月球上的两种环形山:沙丘环形山和平原环形山。塞尔克是一个沙丘环形山,研究人员在论文中说,沙丘环形山比平原环形山富含有机物,实际上几乎完全由有机物组成。然而,土卫六厚厚的大气层使其难以观测,这些发现源于对反照率和发射率的解释。
根据研究,塞尔克和其他沙丘陨石坑最初可能有更多的水冰,但大部分已经被侵蚀掉了。不过,水冰存在的时间很长,"蜻蜓"号将前往塞尔克,检查陨石坑中的化学成分,并尝试确定水和有机物是否发生了相互作用,以及前生物化学是否取得了进展。
将"蜻蜓"送上土卫六的道路,要靠SpaceX的"猎鹰重型"(FalconHeavy)。猎鹰重型已经进行了11次发射,包括10月份发射的欧罗巴快船木卫二探测器。猎鹰重型"发射"蜻蜓"号后,飞船将飞越地球一次,以获得额外的速度。
蜻蜓号将从着陆点展开,进行一系列飞行,最长可达8公里(5英里)。该地区地质多样,旋翼机将在土卫六的夜晚采集样本,然后对其进行分析。之后,它将前往塞尔克陨石坑。
土卫六是太阳系中一个重要的天体生物学目标,与木卫二和土卫二的冰冻海洋卫星不同,土卫六不需要在研究其潜在的生物环境之前以某种方式穿过厚厚的冰层。
不过,要想取得成功,首先需要成功发射。美国国家航空航天局(NASA)将向SpaceX公司支付约2.56亿美元来发射蜻蜓号,如果发射能够顺利进行,这笔钱就花得值了。
改编自最初发表在今日宇宙的一篇文章。