欧罗巴探测器即将发射,寻找木星卫星上可能存在生命的证据

美国航天局(NASA)准备向木星的一颗冰冻卫星发射航天器,在那里的巨大海洋中可能隐藏着外星生命。该任务名为欧罗巴探测器(Europa Clipper),计划于周一当地时间中午12点06分从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射。原定于周四的发射计划被飓风米尔顿带来的强风推迟。

如果没有进一步的拖延,这艘重达六吨的航天器——NASA迄今为止为行星任务建造的最大航天器——将飞过火星,再环绕地球,然后弹射至木星,行程近20亿英里,预计在2030年抵达目的地。虽然这项价值50亿美元(38亿英镑)的任务不会直接寻找木卫二上的生命,但探测器携带的仪器将对欧罗巴表面进行探索,寻找有机化合物的痕迹,并探测卫星释放的气体,以评估其是否具备生命宜居条件。

“这是一个探索现今可能宜居而不是数十亿年前曾经宜居的世界的机会,”欧罗巴探测计划科学家库尔特·尼巴尔(Curt Niebur)表示。由于需要为远离太阳的探测器电气系统提供足够的电力,航天器从头到尾超过100英尺长,主要因为其超大型太阳能电池板。它配备了包括用于绘制月球表面的摄像机和用于探测其厚冰层下的雷达在内的九个仪器。

此前对欧罗巴的观测显示,其冰冷表面喷出巨大的水柱,还有令人兴奋的证据表明其地下存在80英里深的海洋,其盐水含量是地球两倍,这被10到15英里厚的冰层覆盖。如果生命在这个与地球月球大小相似的木卫二上出现,它的标志性化合物可能藏在喷出的水中。除了发射过程中的常规风险之外,探测器在开始对欧罗巴的观测后还面临着极高且可能损毁计算机的辐射水平。

木星周围有一个巨大的磁场,其升高的带电粒子冲击欧罗巴,给任何尝试环绕的飞船带来辐射。为了保护探测器,欧罗巴探测器的敏感电子设备被安置在一个铝盾避护室内,而不是直接进入欧罗巴的轨道,它将环绕木星飞行,每隔几周对欧罗巴进行49次环形近距离飞越。尽管飞船尽量减少在欧罗巴最强辐射领域停留的时间,但每次飞越历时不足一天,仍将使探测器暴露于相当于100万次胸部X光的辐射中。

尽管辐射可能造成伤害,但它也可能为生命产生燃料。如果高能粒子将欧罗巴稀薄大气中的水分子分解为氧气和氢气,一些氧气可能抵达海洋,与其他化学物质反应为外星微生物提供能量。“如果将地球上所有的水加倍,就是我们认为欧罗巴可能拥有的水量,”英国航天局(UK Space Agency)太空科学负责人卡罗琳·哈珀博士(Caroline Harper)说。

“水对于生命至关重要,如果我们想在太阳系的其他地方发现生命,很可能会在像这样的冰冻卫星上。欧罗巴探测器任务将探索欧罗巴是否是一个可支持生命的宜居地方,拥有潜藏在冰层下的巨大海洋。”英国航天局已在另一项木星系统任务中投资了900万英镑,用于科学仪器开发,这项任务为欧空局(ESA)的Juice探测器,预计将于2031年抵达这颗气态巨星。Juice任务和欧罗巴探测器将合作研究木星及其卫星。

“令人兴奋的是,在未来十年内,我们有可能获得我们星球之外宜居世界潜力的明确科学证明,”哈珀补充说道。