文/理查德·A.洛維特譯/晨飛
美國航空航天局的“歐羅巴”探測器將對木衛(wèi)二展開詳細(xì)偵察,研究其是否可能擁有適合生命的條件。
過去的10多年一直是太空探索的一個(gè)寧靜時(shí)代。在這段時(shí)間里,美國航空航天局的“新視野”號飛越冥王星及其巨大衛(wèi)星冥衛(wèi)一;“好奇”號火星漫游車跨越火星隕石坑,在曾經(jīng)可居住的環(huán)境中尋找可能的生命痕跡;歐洲空間局的“羅塞塔”號也與一顆彗星相會;“卡西尼”號圍繞土星飛行,將“惠更斯”號著陸器投到土衛(wèi)六上,并提供了許多這顆有環(huán)星球的其他衛(wèi)星的近距離視圖;其他宇宙飛船環(huán)繞水星及其衛(wèi)星,造訪了太陽系兩個(gè)最大的小行星,掠過木星的云頂,并從小行星和彗星尾部發(fā)回了塵埃樣本。
這些任務(wù)都已經(jīng)結(jié)束或?qū)⒁Y(jié)束。這種感覺就像一個(gè)時(shí)代已經(jīng)結(jié)束。但是,康奈爾大學(xué)行星科學(xué)家史蒂夫·斯奎爾斯說,這只是充滿活力的一個(gè)數(shù)十年計(jì)劃的一次正常波動。斯奎爾斯是美國航空航天局“機(jī)遇”號火星探測器科學(xué)團(tuán)隊(duì)的主管。
自2004年登陸以來,“機(jī)遇”號已經(jīng)探測了45千米的火星地面,而且不斷有新的發(fā)現(xiàn)?,F(xiàn)在,它已經(jīng)嚴(yán)重超期服役,它的設(shè)計(jì)壽命為90天。
有幾個(gè)衛(wèi)星仍然在軌觀測火星。目前正在醞釀著陸火星的某個(gè)小衛(wèi)星,還有一個(gè)新的漫游車計(jì)劃,可能于2020年發(fā)射。這些探測器的裝備比之前探測器的更好、更耐用。斯奎爾斯說:“我們用在探測火星上的東西很棒。”
他說,看起來像一個(gè)時(shí)代終結(jié)的原因是,所有項(xiàng)目都有一個(gè)自然的生命周期。 “重大項(xiàng)目,從最早的制訂計(jì)劃到最終的任務(wù)結(jié)束,往往有各種各樣的周期任務(wù)。像‘卡西尼’這樣一個(gè)大項(xiàng)目快要結(jié)束時(shí),會感覺像一個(gè)時(shí)代的終結(jié),但事實(shí)并非如此。這只是完成了一項(xiàng)任務(wù)?!?/p>
列入計(jì)劃的最令人興奮的兩個(gè)項(xiàng)目與木星相關(guān)。一個(gè)是“歐羅巴”探測器。美國航空航天局的這項(xiàng)任務(wù)將潛入木星危險(xiǎn)的輻射帶,執(zhí)行幾十次近距離飛行任務(wù),飛越其冰冷的衛(wèi)星木衛(wèi)二,然后返回??茖W(xué)家相信,木衛(wèi)二擁有一個(gè)可能適宜生命生存的地表海洋?!皻W羅巴”的探測范圍在25千米至2700千米之間,斯奎爾斯說,甚至可能登陸木衛(wèi)二。目前,“歐羅巴”探測器的發(fā)射日期還沒有確定,只是預(yù)定在21世紀(jì)20年代的某個(gè)時(shí)間。
另一個(gè)木星項(xiàng)目是歐洲空間局的探測項(xiàng)目,被稱為“木星冰冷衛(wèi)星”探測器。這個(gè)探測器可能會比“歐羅巴”探測器先行發(fā)射,并于2030年抵達(dá)木星,然后在那里停留3年時(shí)間,研究木星的衛(wèi)星:木衛(wèi)三、木衛(wèi)四和木衛(wèi)二。
其他項(xiàng)目都離地球比較近。日本太空總署日本宇宙航空研究機(jī)構(gòu)的“隼鳥2”號航天器已經(jīng)飛往近地阿波羅小行星群的1999JU3。
2010年,“隼鳥2”號的前身“隼鳥”號首次從月球以外的星球表面帶回樣本。 但由于探針取樣裝置的機(jī)械故障,科學(xué)家只能收集到微量的微塵。
“隼鳥2”號計(jì)劃利用爆炸裝置在1999JU3的表面挖掘一個(gè)火山口,以暴露底層材料,并收集更大的樣本,于2020年將其帶回地球。
美國航空航天局也在進(jìn)行類似的項(xiàng)目嘗試,發(fā)射的飛船名為“奧西里斯國王”號,已經(jīng)前往另一個(gè)名為101955貝努的阿波羅小行星。這個(gè)小行星被列為可能撞擊地球的第三大危險(xiǎn)天體,在2169年至2199年有8次擊中地球的可能性。我們知道,2013年在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克上空爆炸的小行星造成了近1500人受傷,它的直徑只有20米。而直徑500米的小行星撞擊地球時(shí),其產(chǎn)生的沖擊波將可想而知。
“奧西里斯國王”項(xiàng)目的部分目的是科學(xué)研究:貝努似乎是一個(gè)“原始的”小行星,很可能會提供太陽系早期情況的線索。一旦完成這個(gè)主要任務(wù),搞明白這顆小行星的結(jié)構(gòu),我們就得嘗試將其轉(zhuǎn)向。為了確定這一點(diǎn),該項(xiàng)目將送回幾千克物質(zhì)到地球。如果“奧西里斯國王”號和“隼鳥2”號的任務(wù)都能成功完成,我們將從三個(gè)不同的小行星表面取樣并進(jìn)行比較分析。
與此同時(shí),“新視野”號并沒有停歇。2015年7月14日,它驚人地飛越冥王星和冥衛(wèi)一,使得它有足夠的燃料調(diào)整2019年與另一個(gè)外太陽系天體會合的軌道。這個(gè)新的目標(biāo)是柯伊伯帶天體2014 MU69,非常遙遠(yuǎn),一直到2014年才被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)天文學(xué)家正在尋找冥王星之外的有趣天體,以便將“新視野”號瞄準(zhǔn)它。以前,除了望遠(yuǎn)鏡圖像中的模糊斑點(diǎn)之外,在這么遠(yuǎn)的地帶上我們沒能看到過任何東西。
“奧西里斯國王” 號飛船于2 0 1 6年9月發(fā)射前在卡納維拉爾角啟動,其主要任務(wù)是收集小行星貝努的樣本,這是可能撞擊地球的第三大危險(xiǎn)天體。
定于2018年發(fā)射的歐日聯(lián)合項(xiàng)目被稱為“貝皮哥倫布”,它朝著相反的方向,目標(biāo)是2025年到達(dá)水星。這次飛行任務(wù)有兩個(gè)從不同位置串聯(lián)起來的軌道器。該項(xiàng)目最初計(jì)劃建造一艘著陸器,但遺憾的是,由于預(yù)算限制被取消了。
在近地范圍,中國和印度也計(jì)劃在不久的將來探索月球。中國的“嫦娥5”號希望取回土壤樣本,印度的“月船2”號登月探測器定于2018年發(fā)射。
與此同時(shí),斯奎爾斯說,美國航空航天局的下一個(gè)“新邊界”項(xiàng)目會競爭激烈,其中包含“新視野”號、“朱諾”號和“奧西里斯國王”號。他說,有12個(gè)提案報(bào)名參選。目前,這些項(xiàng)目提案的細(xì)節(jié)還沒有公開,但總體來說,他有信心“未來會一片光明,同樣令人激動”。