美国宇航局Europa快船任务计划发射，将探测冰下海洋生命条件

随着一艘航天器即将发射，该任务将试图解答木卫二冰壳之下的海洋中是否存在适合生命生存的成分的问题。

木星的卫星木卫二的深处，在其冰壳下的海洋中，可能气候温和，营养丰富，是某种生命形式的理想环境——科学家称之为“宜居”。美国宇航局的木卫二快船任务旨在找出答案。

目前，NASA 的目标是最早于 10 月 14 日星期一使用 SpaceX Falcon Heavy 火箭从佛罗里达州 NASA 肯尼迪航天中心 39A 发射台发射升空。

欧罗巴快船绕木星运行的细长环形轨道将最大限度地减少航天器受到的强辐射，同时使其能够俯冲到木卫二近距离飞行。在该任务的 49 次飞越中，科学家们将使用一系列强大的仪器“看到”卫星的冰壳有多厚，并更深入地了解下方广阔的海洋。他们将清点可能从下方冒出来的表面物质，寻找构成生命基石的有机化合物的指纹，并采集从卫星喷出的任何气体样本，以寻找适宜居住的证据。

任务科学家将分析结果，探测月球冰冻外壳之下是否存在能够维持生命的水世界的迹象。

“对我们来说，描绘出外星海洋的模样很重要——那里可能发生的化学反应甚至生物化学反应，”摩根·凯布尔 (Morgan Cable) 说。他是一位天体生物学家，也是管理此次任务的美国宇航局南加州喷气推进实验室的木卫二快船科学团队成员。

冰调查

这项工作的核心是寻找构成宜居星球关键成分的盐、冰和有机物质。这就是MISE（木卫二测绘成像光谱仪）的作用所在。该航天器的 MISE 在红外线下运行，将反射光分成各种波长，以识别相应的原子和分子。

该任务还将尝试使用一种名为E-THEMIS （木卫二热辐射成像系统）的仪器（该仪器也可在红外线下操作）来定位木卫二表面附近的潜在热点，这些热点处的羽流可能会将深海物质带到更靠近木卫二表面的位置。

Europa Clipper 新闻资料包

使用窄幅和宽幅相机捕捉木卫二表面的清晰细节照片是EIS（木卫二成像系统）的任务。“EIS 成像仪将为我们提供极高分辨率的图像，让我们了解木卫二表面是如何演变和持续变化的，”Cable 说道。

气体和谷物

美国宇航局的卡西尼号任务发现，土星冰封卫星土卫二南极附近的多个喷流喷出巨大的水蒸气羽流。木卫二也可能喷出雾状水羽流，这些水羽流来自其海洋或外壳中的水库。木卫二快船的仪器名为木卫二紫外光谱仪 ( Europa-UVS )，将搜索羽流并研究可能喷入太空的任何物质。

无论木卫二是否有羽状物，该航天器都会携带两种仪器来分析卫星表面因微陨石和高能粒子撞击而喷出的少量气体和尘埃颗粒：MASPEX（行星探测/木卫二质谱仪）和SUDA（表面灰尘分析仪）将捕获从表面喷出的微小物质碎片，将它们转化为带电粒子以揭示其成分。  

凯布尔说：“该航天器将通过伸出舌头品尝这些颗粒、吸入这些气体来研究木卫二排出的气体和颗粒。”

内外

该任务还将从多个角度观察木卫二的外部和内部结构，因为这两者都对该卫星的宜居性有着深远的影响。

为了了解冰壳的厚度和海洋的存在以及其深度和盐度，该任务将使用 ECM （木卫二快船磁力仪）测量卫星的感应磁场，并将该数据与围绕木卫二流动的带电粒子电流测量值相结合——数据由PIMS（等离子体磁测仪）提供。

此外，科学家将使用REASON（用于木卫二评估和近地表探测的雷达）寻找从海洋存在到冰的结构和地形等所有细节，该雷达将深入木卫二内部 18 英里（29 公里）——木卫二本身就是一个潜在的宜居环境。测量木卫二引力对无线电信号造成的变化将有助于确定冰层厚度和海洋深度。

“地表的非冰物质可能会被转移到冰壳内部深处的盐水袋中，”天体生物学家兼地球物理学家史蒂夫·万斯 (Steve Vance) 说道，他也是喷气推进实验室的木卫二快船科学团队成员。“有些可能大到可以被视为湖泊，或者至少是池塘。”

万斯说，利用收集到的数据对木卫二内部结构进行广泛的计算机建模，还可以揭示海洋的成分，并估算其温度曲线。

无论发现什么条件，这些发现都将为寻找地球以外的生命开启新的篇章。“几乎可以肯定，木卫二快船将提出的问题与它解答的问题一样多，甚至更多——与我们过去 25 年来一直在思考的问题完全不同，”万斯说。

有关欧罗巴快船的更多信息

欧罗巴快船的三大科学目标是确定卫星冰壳的厚度及其与下方海洋的相互作用、研究其成分以及描述其地质特征。该任务对欧罗巴的详细探索将有助于科学家更好地了解地球以外宜居星球的天体生物学潜力。

美国宇航局喷气推进实验室由位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院管理，与位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯应用物理实验室合作，为位于华盛顿的美国宇航局科学任务理事会领导木卫二快船任务的开发。APL 与喷气推进实验室和位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心、位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心以及位于弗吉尼亚州汉普顿的美国宇航局兰利研究中心合作设计了主航天器机身。位于马歇尔的行星任务计划办公室负责执行木卫二快船任务的项目管理。

位于肯尼迪的美国宇航局发射服务项目负责管理欧罗巴快船太空飞船的发射服务，该飞船将搭载 SpaceX 猎鹰重型火箭从肯尼迪 39A 发射台发射。