约翰·霍普金斯大学为泰坦任务提出飞行探测器

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“蜻蜓”是一架双四轴飞行器,将在土星最大的卫星周围飞行,寻找可能存在生命的区域。

约翰霍普金斯大学应用物理实验室(APL)向美国宇航局提交了一份提案,拟向土星最大的卫星土卫六发射一架携带核动力仪器的无人机,以确定那里是否存在生命条件。该任务将是美国宇航局新边疆计划的一部分,它将利用土卫六的稠密大气和低重力,这使它非常适合飞行,访问月球上的多个地点,像昆虫一样从一个地方跳到另一个地方,因为它得名于昆虫。

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蜻蜓四轴飞行器将在土卫六表面从一个地点跳到另一个地点

新的“边疆”级任务是为了探索太阳系的外围而设计的。到目前为止,已经执行了三个任务:2007年访问木星卫星的新视野号探测器,2015年首次获得冥王星的详细图像,目前正在探索柯伊伯带。另外两项任务正在进行中:朱诺它在木星的轨道上运行,正在研究这颗巨大行星的组成、磁场和引力场;和Osiris-Rex它正在前往近地轨道上一颗富含碳的小行星的途中,它的设计目的是采集小行星的样本,并于2023年返回地球进行研究。计划在今年晚些时候选择第四个任务进行进一步研究。

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土卫六被认为在其地壳下有一个全球性的地下咸水海洋图片来源:Kelvinsong/Wikimedia Commons

蜻蜓将是一架由辐射热发生器(RTG)驱动的双四轴飞行器。辐射热发生器是一种利用放射性物质样本和航天器外寒冷环境之间的温差来产生电流的装置。在过去,rtg一直用在离太阳太远的探测器上,或者在太阳能不实用的其他条件下,比如火星上的好奇号探测器和旅行者号深空探测器。

该探测器将携带多种仪器,包括质谱仪和伽马射线光谱仪,用于分析火星表面和大气样本;气象和地球物理传感器;成像设备和地震传感器。由于土卫六上的条件非常适合飞行,探测器可以在一小时的飞行中覆盖数十公里;比任何地面探测器都要远得多。我们可以把一个着陆器放在土卫六上,在一个地方进行这四项测量,从而大大增加我们对土卫六和类似卫星的了解,”APL的蜻蜓项目经理彼得·贝迪尼说。“然而,如果我们增加空中机动性,我们可以增加任务的价值,这将使我们能够进入各种地质环境,最大限度地提高科学回报,并通过越过或绕过障碍降低任务风险。”

土卫六对探索很有兴趣,因为它是太阳系中唯一一颗拥有致密大气层的卫星,这使得类似地球的天气系统以甲烷而不是水为基础:它有云,有雨,甲烷河沿着它的表面流入湖泊和海洋。2004年卡西尼号的任务和惠更斯号的登陆器进一步揭示了它的水冰表面地壳下有咸水海洋。美国宇航局已经将这样的“海洋世界”确定为研究的重点,因为它们被认为有可能发生地球上生命起源的化学过程,而土卫六特别有趣,因为它富含甲烷的大气意味着它也有有机化学,这是由阳光的紫外线部分驱动的。

Peter Bedini在这个视频中讨论了Dragonfly: