易坊好文馆

  1. 首页 > 生活百科 >

蜻蜓 即将到来的土卫六——泰坦的探索计划：“蜻蜓”任务详解

卫星 蜻蜓 土卫六


蜻蜓 即将到来的土卫六——泰坦的探索计划：“蜻蜓”任务详解
文章图片

蜻蜓 即将到来的土卫六——泰坦的探索计划：“蜻蜓”任务详解
文章图片

蜻蜓 即将到来的土卫六——泰坦的探索计划：“蜻蜓”任务详解
文章图片


这架半吨重的飞行器 ， 将于21世纪30年代中期在这颗神秘的卫星上寻找生命迹象 。 这绝对是一项激动人心的任务 ， 也许人类将发现一个全新的世界 。 在此任务开始之前 ， 让我们一起来了解一下蜻蜓号探索土星的卫星土卫六的科学目标 ， 以及实现这些目标所需的仪器 。
该任务预计在2027年左右发射 ， 蜻蜓（Dragonfly）将在本世纪30年代中期登上土卫六（泰坦）的天空 。 事实上 ， 土卫六是我在太空中最喜欢的地方（当然是除地球之外的） ， 因为它有许多奇特、神秘、有时甚至是熟悉的特征 。 此外 ， 作为弗兰克·赫伯特的《沙丘》系列的忠实粉丝 ， 我一直想象泰坦（其油性的表面）很像虚构的哈科宁（Harkonnen）星球的吉迪·普赖斯（Giedi Prime） 。
上图：艺术家虚构的蜻蜓在泰坦上的场景 。
泰坦是太阳系中唯一一个拥有稠密大气层和表面大量液体的卫星 ， 即使这些液体是以碳氢化合物海洋和湖泊的形式存在的 。巨大的沙丘覆盖着它的热带地区 ， 这是宇宙射线轰击卫星表面冰层的结果 。泰坦还拥有广阔的赤道沙漠 ， 称为“香格里拉沙海” ， 偶尔会发生沙尘暴 。从这个意义上说 ， 泰坦也类似于沙丘中的“阿拉基斯”（不知道会不会生活着巨大的沙虫） 。
这是机器人探测器的理想目的地 ， 因为泰坦充满了科学目标 。作为一项探索任务 ， 蜻蜓（Dragonfly）任务自 2019 年以来一直在准备中 ， 但该任务的正式目标直到最近才被披露 。
上图：图解蜻蜓任务的概念 ， 包括进入、下降、着陆、表面操作以及在土卫六飞行 。
蜻蜓（Dragonfly）是一种双四旋翼无人机 ， 将有8个旋翼 ， 每个旋翼长度约为3.3英尺（1米） 。 随着NASA的“机智（Ingenuity）”直升机成功地在火星上飞翔 ， “蜻蜓”将成为第二架在外星世界飞行的飞行器 ， 并且还是第一架在外星的卫星上飞行的飞行器 。
当然 ， 这并不是人类第一次涉足土卫六 。 美国宇航局的惠更斯号（Huygens）静止探测器于2005年降落在土卫六上 ， 拍摄了一些我所见过的最诡异的照片 。 卡西尼号（Cassini）探测器环绕土星13年 ， 利用无线电能力窥探土卫六厚厚的云层 。 但是 ， 未来的蜻蜓号将把土卫六的科学探索带到一个新的高度 。
天文学家对此表示：“土卫六就好像是探险家的乌托邦 。 我们对土卫六的科学问题非常广泛 ， 因为我们还不太了解土卫六表面的实际情况 。 在卡西尼号任务从土星轨道探测土卫六期间 ， 我们每回答了一个问题 ， 就又产生了10个新问题 。 ”
正如披露出来的任务正式目标 ， 蜻蜓（Dragonfly）将参与一项主要（但不限于）的天体生物学任务 。 无人机将搜索生物特征（以前或现在的生物过程） ， 并对卫星自身的化学成分（包括生命所需的分子结构）和当前的可居住性进行测量 。
上图：惠更斯号着陆点的概念图 。
任务规划人员选择了靠近泰坦赤道的着陆点 —— 惠更斯号着陆点以北约 435 英里（700 公里） 。 蜻蜓将探索香格里拉沙海 ， 甚至可能到访 Selk 撞击坑 —— 那是一个可能的生命摇篮 。
这项任务将主要在北半球的冬季时期进行 。 这架半吨重的无人机应该可以毫不费力地实现飞行 ，  因为泰坦的重力是地球的七分之一 ， 风很温和 ， 大气厚到足以产生升力 。另外 ， 这项任务的科学家预计 ， 由液态甲烷组成的降雨不会成为问题 ， 但他们也不完全确定 。
用研究人员的话来说 ， 蜻蜓是一个“旋翼式可重新定位着陆器” ， 它将在地面上花费大部分时间进行科学研究 ， 并将数据传回地球 。 无人机每两个“泰坦日”飞行一次 ， 单次飞行时间为30分钟至1小时 。 其中一个“泰坦日”等于 16 个地球日 。 该团队将在飞行中选择新的目的地 ， 可以说 ， 其方式类似于为火星漫游者选择目标目的地 。
【蜻蜓|即将到来的土卫六——泰坦的探索计划：“蜻蜓”任务详解】上图：NASA的蜻蜓（Dragonfly） 。
无人机（蜻蜓）的有效载荷将包括八台科学相机、两台光谱仪和一个用于对复杂有机物进行采样的钻机 。蜻蜓还将携带一个地球物理和气象套件 ， 其中包含 11 种不同的仪器 ， 能够测量气温、气压、风速和风向以及湿度 。

推荐阅读


上一篇：马克·吐温 6个“诡异”的巧合，看完让人不知所措，但它们却都是真实的

下一篇： 科研路：我的沉闷师兄