美国宇航局欧罗巴任务有可能发现外星生命的迹象

美国国家航空航天局(NASA)的伽利略(Galileo)太空船所拍摄的木星海底月亮欧罗巴(Europa)。

如果有生命在木星月球欧罗巴的黑暗,寒冷的海洋中游泳,那么即将到来的NASA任务也许能够将其嗅出。

该机构的欧罗巴快船Europa Clipper)飞船定于2020年代中期发射,其任务是表征冰冷月球的地下海及其生活潜力。但是,如果一切都恰到好处,快船有能力做出更大的发现。

“我们是一个宜居的使命。我们试图了解,欧罗巴是一个宜居的环境吗?” 位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的欧罗巴快船项目科学家罗伯特·帕帕拉多(Robert Pappalardo)周三(10月23日)在华盛顿特区举行的第70届国际航天大会(IAC)上说

帕帕拉多补充说:“我们不是生命搜寻任务。” “但是,如果欧罗巴的内部恰巧富含有机微生物,那么我们可以从质谱中(也许有可能)得知我们正在感知生命。这是一个漫长的尝试,但这并非没有可能。”

Pappalardo指的是Clipper质谱仪进行的测量,该质谱仪是探针将携带的九种科学仪器之一。质谱仪确定样品中离子(带电原子和分子)的质量,帮助科学家识别这些离子是什么。

快船将在欧罗巴的数十次飞越中收集这些样本,探测器将在其3.5年的使用寿命中从木星轨道上进行探测。任务组成员说,鉴于月球周围强烈的辐射环境,绕欧罗巴本身并不是一个可行的选择。

该小组希望这些样品来自欧罗巴的稀疏大气,并希望从冰冷的月球表面飘出的水蒸气和其他物质散发出来。科学家多次发现了这种烟羽的证据,但是它们的存在尚未得到证实。

“在执行任务的初期,我们将搜索羽毛并试图理解它们是真的吗?它们在那里吗?它们在哪里?它们是零星的还是持续活跃的?” 帕帕拉多说。

他补充说:“也许我们会偶然通过羽流,或者也许我们能够略微调整轨道以通过羽流。” “如果这样做,那么我们的现场仪器,尤其是质谱仪和灰尘检测仪,将能够对这种材料进行极其详细的采样,以寻找有机材料并了解欧罗巴内部的详细化学结构。”

帕帕拉多警告说,如果欧罗巴的烟羽确实存在,它可能与证实的土星从土星冰冷的月亮土卫二的南极地区发出的烟羽有很大不同。在土卫二羽状是由强大的间歇泉正在不断地从土星卫星的地下海洋爆破材料到太空中产生。帕帕拉多说,尽管欧罗巴的物质可能来自海洋,但来源也可能是月球冰壳内的液态水湖。

而且他强调,羽状采样不会使快船的任务成败。

帕帕拉多说:“这本质上是奖励科学,而不是任务所必需的。” “但是我希望它会发生。”

太阳能快船所携带的其他仪器的总任务成本估计约为40亿美元,其中包括磁力计和雷达仪器,这将使该团队分别详细描述欧罗巴的海洋和冰壳。科学家认为,海洋深约50英里(80公里),冰壳厚约13英里(20公里),但这只是估计,而且肯定会有区域差异。

如果您只是略过最后一句话:考虑到地球海底最深点仅在海浪之下7英里(11公里),那么深达 50英里的海洋真是太神奇了。欧罗巴的宽度为1,900英里(3,000公里),比地球的月球小,但据认为其液态水的储量是地球表面的两倍。

欧罗巴的海洋也被认为与月球的岩心接触,有可能引发各种有趣而复杂的化学反应。因此,欧罗巴被广泛认为是太阳系庇护外星生命的最佳选择之一。入围名单中的其他人包括土卫二和土星的巨大卫星土卫六,土卫六表面上有烃类海洋,也可能有液态水埋没的海洋。

Clipper还将携带强大的相机,该相机将以每像素约1.6英尺(0.5米)的分辨率拍摄照片。帕帕拉多说,这比由美国宇航局的伽利略号太空船拍摄的欧罗巴现有最佳图像要清晰十倍。从1995年到2003年,伽利略号绕木星轨道飞行。

快船的照片本身具有足够的启示性,但它们也应有助于为欧罗巴探索的下一步铺平道路:这是美国国会指示美国宇航局开发的猎命着陆器。美国国家航空航天局官员表示,克利珀的数据将帮助研究人员确定登陆器着陆的好地方。(然而,着陆器任务目前仍是一个概念;它尚未正式列入NASA的备案表。)

NASA长期以来一直将欧罗巴快船的目标定在2023年。国会已通知该机构使用美国宇航局强大的太空发射系统(SLS)巨型火箭发射任务,这将使快船可以直接飞往木星并在飞行2.4年后到达那里。

但是SLS仍在开发中,并经历了多次延迟和成本超支。此外,NASA计划将前三辆SLS运载工具用于其Artemis月球探测计划。因此,美国国家航空航天局监察长办公室(OIG)最近总结说,快船最早可以使用的SLS最早要到2025年才能准备就绪。

因此OIG建议,美国宇航局应该被允许考虑在商业火箭,如SpaceX公司的猎鹰重型或联合发射联盟的德尔塔IV重型发射快船。这些车辆的功能不如SLS预期的那么强大,因此,按商业路线行驶,对于Clipper而言将需要不同的轨迹-一种绕行的回旋车,采用行星式“重力辅助”技术,总行驶时间将近六年,根据OIG报告。

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