NASA將要造訪的五個太陽系勝地
- 發佈時間:2015-05-24 13:29:59 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
從金星探索到小行星觀光,行星科學家們一直在夢想著各種發現之旅。今年秋天,美國航空航太管理局(NASA)將從28個探索太陽系的方案中選出三到五個,而最終的幸運者只有一個,將成為NASA最新的“發現”任務,在本世紀20年代的某個時間開始啟程。
最近,《自然》網站列出了這些方案的主題。它們在3月被送達至NASA,這些任務的計劃成本在4.5億美元左右,任何一個都是該機構嘗試探索太陽系項目中花費最低的。網站介紹了其中5個希望最大的“勝地”,併發起了一次投票,讓人們選出NASA最應該去的地方。
1. 金星
在地球的眾兄弟中,金星可能是受人們關注最少的。自從NASA的“麥哲倫”(Magellan)號任務結束後,美國行星任務再也沒光顧過它。歐洲空間局的“金星快車”在2006年—2014年間造訪過它;日本的“拂曉”(Akatsuki)號探測器將於今年12月第二次嘗試進入金星軌道。
熱情的“金星迷”提出了各種各樣的任務,探索這顆太陽系中位列第二的岩石行星。其中許多任務要用雷達在軌道上穿透金星厚厚的雲層,才能揭示其下面可能的熾熱火山活動的景觀。比如“真理號”(VERITAS)任務,是金星發射率(Venus Emissivity)、無線電科學(Radio Science)、干涉雷達地形測量(InSAR Topography)與光譜學(Spectroscopy)的縮寫,將生成高解析度的行星表面地圖。讓VERITAS反覆飛過同一位置,可揭示金星地面有無改變,就像地球上的活火山和地震區那樣。
2. 月球
從天文學上講,月球是地球的鄰居。已經有12個人在它上面行走過,還有什麼要去發現的?貌似我們對月球的知識已經相當豐富。
“發現”任務中有兩個方案提出了高技術策略,把月球科學的問題具體化。其中一項稱為“月球時代與土被勘探”(MARE),目的是在阿波羅宇航員的月表探索和實驗室研究之間架起橋梁,這是地球科學家受限的地方。
MARE是一個岩石質的數據機,將放在月球近地面的早期的熔岩流中,利用礦物質的放射性衰變來檢測熔岩年齡。這個航太器有望幫研究人員解開月球表面複雜的編年史。
如果一個月球航太器不夠,來上三打怎麼樣?奈米機群(The NanoSWARM)母艦將飛到月球上,放出一群稱為“CubeSats”的小機器人:讓其中一些去探索月球表面神秘的磁漩渦,觀察它們和太陽風是怎樣相互作用的;讓另一些衝進月球磁場異常區域的核心,在它們衝進去之前,探測器要能立刻開始檢測這些磁場。
3. 火星衛星
自2001年起,NASA發射了7個航太器到火星上,但沒有一個去到它的衛星—“福波斯”(火衛一)和“德莫斯”(火衛二)。
有三項任務把注意力放在了火星的衛星上。為何要探索火衛?因為沒人確切地知道火星的衛星究竟是怎麼來的。它們可能是45億年前,形成火星後剩下的邊角料;也可能是在更晚些時候,一顆大品質流星與火星相撞後留下來的碎片;還可能是被火星萬有引力捕獲的小行星或其他物質的碎片。
所有這三項任務的理念都是,通過探索“福波斯”和“德莫斯”,弄清楚它們的起源。其中一項提出一個環繞火星的航太器,讓其對兩個火衛做幾次近低空飛越;另一項提出環繞兩個火衛分別飛行,飛完一個再飛另一個;第三項則提出在“福波斯”上著陸,並在附近範圍做觀察檢測。
4. 小行星
或許在“發現”任務的眾多方案中,最激動人心的可能是小行星及其他小型天體。有些集中在特定的小行星,其中之一是拜訪一個叫做“靈魂”(Psyche)的含有金屬的石塊,它或許能比擬地核。還有“雙行星定位探測”(BASiX)任務,將在一對小行星的表面引發一個小爆炸,看看爆炸會對它們的萬有引力運動造成什麼影響。
其他的小行星方案則更多地落入了“偉大旅程”的套路。比如其中之一是參觀9顆小行星—其中一些位於火星和木星之間的小行星帶,另一些正危險地迅速飛近地球,研究是什麼造成了它們和較大的小行星(如社神星和谷神星)之間的差異,目前NASA的“黎明”號正繞著它們飛行。
還有一項名為“露西”的提案,以標誌性的人類骨骼命名,將飛到木星的“特洛伊”小行星,沿著行星的軌道路徑繞行,要麼在木星之前,要麼在其後。對“特洛伊”的研究將揭示太陽系早期形成行星及其他天體的物質“化石”。
5. 行星火山
太陽系裏最活躍的火山不在冰島或夏威夷,它們在木星的衛星“伊娥”上,它有一層被木星強大的萬有引力加熱的地殼。
為了盡可能避免木星發出的危險輻射,“伊娥火山探測器”(IVO)任務將高高地飛在巨大的延長軌道上,在每個軌道上只有一次機會經過木星和“伊娥”。它將經過“伊娥”9次,晝夜給火山拍照。在2028年的新年夜,它將飛過貝利(Pele)火山的羽毛狀噴射物。
迄今為止,設計的這次旅程的能源靠太陽供給,IVO上面將鋪設一套巨大的太陽能電池板,以吸收盡可能多的太陽能。