NASA的下一站,去木卫二看大海 | 科学人 | 果壳网 科技有意思

(Sea/汇编)占先的沉没EA的变昏暗和宽宏大量的根除,人类看见了一任一某一像月球外面的那么贫薄的区域。。冰凉的宽宏大量的,远离阳光。,它演出像一任一某一静默无声的使分裂。。没机灵的,没有外遇,没机灵的合功能。

尽管不愿意那时候,潜艇中间的技术家开端探测球状上最大的山峰——险乎横跨了球状外面的1/4的现洋中脊。勘探者Robert Ballard(罗伯特) 巴拉德称这种巨万使分开为使掉转船头管制。。在洋中脊,大概有10个 000座活火山向外喷出闪电。,话说回来凉的充实。。上世纪70年头中期,Ballard是首要的批在球状上主教教区同样样一幅画的人及格。。沿着加拉帕戈斯不和,他的群主教教区一任一某一十层高高的苍白发酵桶从根除升腾。。这不是分层移民列车。,在足以溶化铅的气温下。,那边有一任一某一暴涨的生物地理群落。。没阳光能穿透同样深的海底。。但在濒到来的深渊,广为流传地都是除外生物。。大号管蠕虫可达3米。,在起功能的也有细菌随同的蛤蜊。。

及格数十年的球状的摸索,技术家们正看见新的性命外形。,他们要不是运用化学功能品来做完他们的性命周期。。它们的精力,它们的退化正方形,甚至他们的食物链。,和咱们完整不同的。。

这些两极的生物的在露口风着外星性命。,照亮了在太阳系在起功能的找到它们的相信。。铅卫星球状六、太阳神2和(可以)太阳神,也在木星的卫星木卫二、木星的三和Jupiter的四,看见了一任一某一固态海。。技术家也在思索矮星相PLU上蓝色的的可以性。。

NASA的下一任一某一探测目的,它将是木星的天理卫星及格。、有钱人使关心全球大局的冰下蓝色的的木卫二。图片正方形:

在持有违禁物不得不蓝色的的卫星中,木卫二一向是最招引​人的。木卫二上的沧海比球状的还多,它也有地质意向的迹象。,比如,哈勃高空镜子看见了它的分层火山。。技术家疑问,水上的冰与上面的水混合。,它可认为性命赡养滋养。。

免得咱们能在太阳系的以此类推使分裂找到性命,,那它们极有可以会游山玩水在木卫二的蓝色的中,化学功能可能在分层的热液喷口四周排队。。不外,高本钱一向是无法检测INT的关键做代理商。,但如今经济状况完全不同了。。

从如今开端的短短6年,美国航空航天局(NASA)就将开枪其首要的任一某一木卫二探测职责或工作,它甚至可以还会传得很远一任一某一木卫二的着陆器。及格数十年的黾勉、及格批判的相信和长途电话费太高。,美国航天局正式为这项数一百万一元纸币的职责或工作照亮了准许。,它将有助于人类回复一任一某一终极的成绩——在宇宙中咱们无论孤立而脚底?在回复濒到来的成绩面貌,木卫二屡次掠面而过职责或工作绝不是首要的任一某一尝试,但它无望一号为咱们赡养一任一某一令人信服的答案。。

木卫二屡次掠面而过职责或工作一件商品于21世纪20年头开枪。它将对不得不蓝色的的木卫二停止40次很的掠面而过说,因而购置物仅到一定程度高的重新计算率的大局图像。,摸索那边的一生可以性。。图片正方形:NASA/JPL-CALTECH/SETI INSTITUTE (木卫二) NASA/JPL/SPACE SCIENCE INSTITUTE (木星)

木卫二上有固态水?

1977年,就在同一年的期间,技术家们开端思索热液喷口。,两个探针飞向宇宙深处。,开启了对另一任一某一不得不蓝色的的天体——木卫二——的一号探测。

参拜圣地1号访问了木星。,在那边,它说到了Jupiter在卫星IO上的分隔。。近IO,有点意外的事实正木卫二上述发作。其外面的呈一次的使有缺陷十字形图案。。不外,无法近似,因而我看不出那边发作了什么。。侥幸的是,它是,参拜圣地2号在其外面的在起功能的航海。。

太平洋的工夫1979年7月9日午前08点04分钟,在木卫二的冰面所反射出的昏暗阳光当选,参拜圣地2号飞过。。在它发回的首要的批图像穿越5亿千米才呈现球状后来的,技术家们呆若木鸡。。

乍看起来,木卫二就像是帕西瓦尔·洛韦尔(Percival 洛厄尔)设想Mars在水系中。。技术家假定这些线可以是脊或峡谷。,可以是由木卫二膨大或皱缩所领到的。它们可以与球状板块结构比拟吗?,航海家的技术无疑是最上进的。。但即使大约,咱们仍然必须人脑来解说它。。

真正中,在参拜圣地抵达屯积,濒到来的成绩先前处置了。。就在参拜圣地看见IO上有火山意向屯积。,3位天文学学家颁布发表了一篇论文。。他们赠送,木卫一永远在其轨道上的同稍许地与木卫二很途径。这种共振会增强轨道偏颇率。,使木星在其上施加影响巨万的趋势力。。这也会使得木卫一上火山喷出的硫可以袭击木卫二的外面的上——到某种状况生在冰下的生物来说,这可以是一任一某一关键做代理商。。

免得木星的趋势力可以被IO激发,那它也可以使得木卫二上呈现火山意向。这搭上提供线索和露口风终极会聚成一任一某一遍及的呈现。,在木卫二数千米厚的冰层在水下,嗨掩盖着一任一某一全球蓝色的。。但到某种状况木卫二上无论真的在固态水,濒到来的成绩仍然必须一任一某一可靠的和无力的答案。。

 木卫二的个头比球状小很多,那边的水资源比球状上的水资源多。。图片正方形:evin Hand (JPL/Caltech), 
Jack Cook (Woods Hole Oceanographic 机构), Howard Perlman (美国地质联邦调查局)

伽利略探针的看见

使关心木卫二的险乎持有违禁物认得,它们都来自某处美国航天局伽利略勘探者搜集的唱片。。高地的人号梭子轰炸了。,伽利略的开枪日期推误卯1989。。不管他们堕入了危险的的成绩,但它仍然重写了持有违禁物星相技术教科书。。伽利略上的伞形高增益天线应当先前时机成熟的了。,这使得它可以在每一分钟内翻球状发送高重新计算率图像。。而是,因开汽车阻留了。,天线没完整翻开。。

沟通才干有穷的,伽利略的宽宏宽宏大量的唱片被弯曲成小溪。。说唱片必不可少的事物由另一任一某一天线开枪。,其枪重要仅认为占先的天线的1/10000。。伽利略号近间隔掠面而过木卫二要不是12次,朝内的2人进入使安全塑造。,NASA喷气促进Lab,英国政治工党的技术家必不可少的事物要以最大的限制来最大限度地应用这些有穷的的时机。所购置物的木卫二高的重新计算率图像要不是每像素6米的重新计算率,它是白纸黑字相隔的。。

不管大约,传回来的首要的幅木卫二相片仍然让人惊叹不断地。伽利略的图像如同证明了天文学学家的疑问。:对木卫二外面的特点的最适度解说是,在一任一某一巨万的固态海上有一任一某一旋转的冰壳。。这一表皮同时也向天文学学家赡养了使关心木卫二历史的提供线索。它的外面的相交着大大小小的冰层。,冰层的破损和挤压与板块意向比拟。,这使得木卫二恰当的了除球状除非脚底已知具有肖像地质意向的天体。

伽利略号的磁力计在木星和木卫二当中探测到了归纳磁场。对此,最简略的解说是,木卫二不得不一任一某一含盐的使关心全球大局的地铁蓝色的,因冰亲自的电导性是不敷的。。

技术家购置物的唱片只够用来构成木卫二的低重新计算率图像,能应验技术家希望的事的高清楚的图像险乎没。明天许多的思索木卫二的倾斜技术家,那时候,他们都是运用伽利略唱片的思索生。。对他们来说,后续职责或工作的必须如同是不言而喻的。。但既然伽利略于1995呈现Jupiter以后,,美国航天局先前开枪了11次不省人事职责或工作。,却但是有一任一某一探针飞往木卫二。

伽利略图像购置物的太阳神二号图像在1重行处置。外面的上的纵裂和使有缺陷激烈地露口风着。,在木卫二外面的的冰层在水下在着一任一某一使关心全球大局的的蓝色的。图片正方形:NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

引入之源

插上一手新的木卫二职责或工作的技术家大半在此之列。他们思索了伽利略购置物的唱片。,终极助产术出了对木卫二的探测职责或工作。

在本世纪初,濒到来的梦想如同濒达到盘算的目的。,事先有一组天文学学家赠送了木卫二蓝色的摸索职责或工作的一件商品。但终极,这种小型探针被认为是不真正的。,NASA选择了冥王星的新视觉职责或工作。。不外,美国天文学学会星相技术10年一件商品,仍把木卫二列为了最占先的的探测目的及格。事先,天文学学家想开枪一任一某一盘绕木卫二的轨道探针。

终极,美国陈述航空航天局询问使关心技术家赠送一中型职责或工作一件商品。。这项建议与欧盟航天局的职责或工作相结合的。,它还将探测木星的另一颗冰卫星木星三。,高等的Jupiter冰块卫星探针(果汁)。但在这场合,天文学学家说濒到来的受精不足濒到来的价。。美国航天局颁布发表违世,ESA孤独冲洗和创造果汁,一件商品于2022挤出。

使持有违禁物这些职责或工作高度地复杂的一任一某一做代理商是,木卫二绕木星公转的轨道半径大概有644 000千米。这险乎是月球间隔的2倍。。在濒到来的使获得座位,普通的太空交通工具都必不可少的事物责任才干保留住从木星射来的以接近于射线速度意向的高能电子激流。

轨道探针的提案被不批准后,,美国航天局正寻觅替代物。。朝内的一任一某一打算是从美国航天局对铅卫星的思索中通用的。。经过计算,喷气促进Lab,英国政治工党的技术家奇迹般地扩充了表格探针的轨道。。在过来的7年里,表格运用剩的20%的激起盘绕铅精力了155圈。在几次失望的航海中。,它从铅的月球外面的爬升到群众中去。,球状上看见热液喷口的迹象、球状上的潮湿和以此类推新景象六。在又的航海中,表格间隔太阳神2号要不是25千米远。。

这一手腕般的轨道设计也被用在木卫二的掠面而过探针上。木卫二的外面的被划陷入14个交叠的区域,经过屡次掠面而过可以对木卫二停止使关心全球大局的的高重新计算率成像。购置物的最适度图像与月球和Mars图像相比较。。除此之外,鉴于它将不会像木卫二的盘绕器那么一向发生木星在起功能的,因此,这种脱脂探测器不用须对RAD停止严厉的安全设施。。

这项职责或工作设计有助于技术看见。。经过屡次飞近和飞出木卫二在起功能的的区域,濒到来的探针可以从远方来说木卫二。免得它看见它的毛状外被在远方喷出,你可以核算航海的轨道。。

免得木卫二的确在如哈勃空虚的镜子所探测到的活跃的人羽状喷发,探针可以在目的航海中对乘喷气式飞机物停止样品。,感兴趣的事一丛林卫二宽宏大量的的感兴趣的事,决议其结合的。。在木星终极被辐射摧残屯积。,终极提案收录反正45个可怕的东西。,且险乎持有违禁物的掠面而过间隔木卫二外面的的海拔高度都在100千米不超越。这将其本钱使变弱到20亿一元纸币摆布。,要不是盘算的半场。。

月球的前三维唱片也发作了肖像的交换。,结合的木卫二的镜头学和岩层唱片,它也会替换它的知。。而是,收到这些相片一点也不轻易。。太阳系里面的图像得益于太阳的光泽度。。木卫二掠面而过职责或工作飞过木卫二外面的的海拔高度,它和球状上最好的侦察机险乎两者都高。。在光照保持健康先前高度地弱的经济状况下,探针上面的议员席将迅速改变。。

因此,尽管不愿意表格的电荷耦合器件(CCD)照相机也必须面临铅四周肖像保持健康所导致的技术挑动,不外木卫二一件商品的群仍然决议把视野授予新视点号探针的照相机——远程操作勘验成像仪(LORRI)。2015年,它用新视觉所拍摄的高重新计算率图像震惊了球状的。。与CCD相机不同的,它采取补足的金属氧化灵半导体(CMOS),后者是在弱光保持健康下更无效的探针。。

如今,许多的数码相机也运用CMOS探针。。它高度地恰当的木卫二,因它比CCD具有更强的辐射公差性。,读得快些。。

由伽利略号探针数次掠面而过木卫二所购置物的镜头增大的拼接图像,相交了从木卫二东半球到南极的比区域。可以主教教区,不计少数重新计算率较高的区域。,以此类推是低重新计算率图像。。图片正方形:NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

宽宏大量的

伽利略的代表团宁静后来的,美国航天局的技术家们开端寻觅球状顶点的新看见。。

这些地域包含美国阿拉斯加州的北坡和南极洲的旱里弗瓦利。,大西洋岭和东太平洋的使隆起。。除此之外,耽搁的城市热区。,甲烷和氢被喷入宽宏大量的的使分裂。,与20世纪70年头所看见的有钱人黑发酵桶的热液喷口完全不同。没寄生虫或蛤蜊。;相反,一生办法是完整不同的的。,增压涡轮,比如、软体动物和试验类动物。许多的技术家认为,肖像的核心是球状上持有违禁物性命的诞生地。。

很清楚的,美国航天局的用语一向是随水而去。,而木卫二几乎有水在使分裂。尽管不愿意,一生的根本使分开无穷关于此点。。它也必须可能。,也有化学功能元素必须修建性命。。火山圆形的木卫二分层随摇滚乐起舞的手续可以赡养这些使分开。而是,要想让性命在木卫二上往国外的叫卖,有一任一某一热液喷口是不敷的。。耽搁之城热共同储金的性命组织,确实,它不求再进使液化在水生动植物间的氧。。在球状上,氧来自某处太阳的性命。。因此,技术家想弄明白,在木卫二上无论有替代的办法来购置物氧。

为了这个目的,JPL的技术家创造了一任一某一“罐中间的木卫二”。Lab,英国政治工党试验让天文学学家有才干在巨大的冰范本上抄录出木卫二的气温、压力和辐射保持健康。伽利略号在木卫二外面的上的一任一某一使分裂说到了强双氧水(H2O2)。因此,技术家在Lab,英国政治工党中演示了木卫二外面的上这一化学功能成分健康状况如何排队并终极重新计算成氧(O2)的手续。极限的,他们还应用美国夏威夷州的凯克镜子测了强双氧水在木卫二上的散布。除此之外,天文学学家还思索了木卫二分裂外面的上显眼的意外的色。他们看见,黄棕色的条纹确实是木星辐射的附属灵。。更确切地说,它们实则是木卫二外面的上被使遇难而变色的海盐。

狩猎鲟

为了对木卫二上的盐停止更为深刻的思索,天文学学家想出了一任一某一大大地。,用KEK镜子达到盘算的目的重新计算率甚至比伽利略高级的。他们的思索被昵称为是寻觅木卫二上的鲟。

当天文学学家运用新的=mathematics办法来察看Keke,鲟从水生动植物跳了暴露。。当他们处置光谱唱片时,,看见木卫二上有一任一某一区域,其化学功能成分与其它地域不同的。。这些化学功能灵是什么?,眼前还微暗的。。天文学学家疑问,它们是因冰雪使混合在一起而精神饱满地被圆形的到木卫二外面的上的盐。

在球状上,那将是移民列车中间的盐沼。。在木卫二上,这些盐可以后自某处分层随摇滚乐起舞的相互功能。。采样它,它可认为天文学学家赡养项目近路。,思索冰下宽宏大量的及其相互关系手续。。西部是最亮的地域。,这使得它恰当的着陆和探测的首要位置。。这完全新的看见有助理性NASA为眼前的木卫二职责或工作增强一任一某一着陆器。

着陆,仍然不着陆?

木卫二探测职责或工作受到了美国国会山的海拔高度背衬,甚至立宪以确保资产到位。。特派团的技术家和工兵将按期与单元见面。,相连工作进度表与最根本成绩。

着陆器作为去木卫二上寻觅性命的极限的一任一某一单元,在美国航天局,也有不同的的看。。美国航空航天局没一件商品在开端时将登陆器包含在职责或工作中。,但国会偏要同样样做。。美国国会山认为,为了正确地器械木卫二探测职责或工作,技术家必不可少的事物可以坦率地检测性命。。因此,JPL收到了补助金。,思索将着陆器连接到提出航海职责或工作的有实行可能。。

美国国会山在2016年拨款亿一元纸币用于研究与开发掠面而过探针和着陆器。甚至在州长官邸为濒到来的一件商品照亮准许屯积。,美国国会山就开端赞助这一职责或工作的研究与开发。这使美国航天局可以把它从一任一某一初步的一件商品成了英雄一任一某一正式的一件商品。。

很清楚的,这种办法将博得两个盟友。,也会有支持看。。又,美国陈述航空航天局星相技术预算增强近13%。不管大约,为了确保NASA会推理一件商品把资产用于木卫二职责或工作,最新的开销法案并没容许把这笔钱用于木卫二着陆器的研究与开发。国会询问,木卫二职责或工作要运用NASA新的空虚的开枪零碎(SLS)来开枪,最早开枪日期为2022。。

SLS的功能是至关重要的。,因它可以开枪复杂和巨万的探针。。免得你运用更少的身负重担的人急速上升,则必须6年多的工夫才干呈现木卫二,事先,大半数技术家在工程中途径或超越T。。

木卫二下水冒蒸汽喷发的才能受精图。鉴于Harbert Space Telescope的光谱说终结,分隔的羽流可达200千米。,尔后可以会凝结重行落回到木卫二的外面的上述。这些喷发也打算。,在木卫二的冰层在水下在固态水。版权:NASA/ESA/K. Retherford/SWRI

新代表团

免得没着陆器,木卫二职责或工作将无法回复天文学学家和大众最希望的事意识的成绩。从轨道和航海,有可以评价宜居性。,尽管不愿意有明显暗示有性命迹象。,终极仍然必不可少的事物要着陆到木卫二的外面的。而是,航海职责或工作是可以做完的。,这是因其引入的处置打算和低本钱。。美国航天局高度地慎重的地添加着陆器。,归根结蒂,这可以必须额定的10亿一元纸币。。

不外,工兵想出了一任一某一令权威搞糟的一件商品。。着陆器可以不用像盘算的那么强劲。。推理拟议的一件商品,着陆器将运用脱脂探针攻读高级学位Jupiter。,话说回来进入木星四在起功能的的休眠状况。,它可以远离强辐射。。待掠面而过探针对木卫二的外面的做完勘验后来的,再调整着陆器。

话说回来,着陆器将应用两个成的技术为Mars。。空间举起可以把着陆器降袭击冰上。,充气气囊将确保着陆器使安全地痕迹议员席。。不外,空间举起技术将运用反推急速上升。,这会从化学功能上替换木卫二的外面的灵。

眼前的着陆器设计为10天。、电池供电的职责或工作,尽管不愿意技术家们正思索增强太阳能太阳能电池板来延伸存在期。。着陆器传得很远的装货仍然由对手决议。。不外,初始的打算包含了一台可以用来探测微生物的气相色谱质量分析器和一台红外谱仪。

一面貌的背衬是,如今它先前走了同样长的路,入伙了宽宏大量的的资产和人工。,为什么不增强一任一某一器官来考验蓝色的中无论有性命。

自然,在做出终极决议时要思索的做代理商姓技术做代理商。。做完这项职责或工作十年后,后续的探针或许会进攻冒险进入木卫二的蓝色的,寻觅那边的热液喷口。。从木卫二探测职责或工作上学到的经历,也将会泽及对以此类推卫星上蓝色的的探测职责或工作。(编者):骐骥)

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