NASA宣布向土卫六发送无人机

编译 蔡立英

土星的第六颗卫星泰坦（Titan）拥有油质的黑色海洋、雾霭重重的金色大气层和带电的沙丘，是太阳系中最有魅力的天体之一。2019年6月27日，美国宇航局（NASA）批准了一项激动人心的新任务，将发射一架小型无人机到泰坦陌生的表面上空翱翔。

这架双四旋翼无人机称为“蜻蜓”，是美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室（APL）的心血结晶。NASA在6月27日新闻发布会上公布的“蜻蜓”任务是在与“恺撒”任务的竞争中胜出的，“恺撒”任务全称是“彗星天体生物学探测样本返回”任务（Comet Astrobiology Exploration Sample Return，CAESAR），该任务计划发送一艘航天器,从“67P/丘留莫夫—格拉西缅科”彗星带回地表样本。这两个项目同属于NASA的“新疆界计划”（New Frontiers initiative），该计划可以部署不超过10亿美元但致力于解决高优先级科学问题的项目。这两个项目是从最初的12个备选方案中选出的。

尽管对恺撒项目及负责的康奈尔大学团队充满敬意，但蜻蜓任务显然是更好的选择。近期，欧洲航天局（ESA）发射的“罗塞塔”（Rosetta）探测器刚访问过“67P/丘留莫夫—格拉西缅科”彗星，所以我们对这颗彗星的印象仍然非常鲜活。再者，“星尘”（Stardust）探测器在2006年已设法将彗星样本送回地球。尽管恺撒任务很有魅力，却透着明显的“老调重弹”的意味。同样要打问号的是，对彗星进行探测并取样返回的任务，是否会像对土星卫星进行探测的任务那样，引起公众和科学界的关注。

事实上，泰坦的这一探测任务将让我们大饱眼福。双四旋翼的小型无人机将对泰坦的多个地点进行测量和观察，将以鸟瞰的视角观察这个令人难以置信的世界。探测器穿越这颗卫星富含氮气的稠密大气层，在几天内的探测范围将超过六轮漫游车数年的战果。蜻蜓就像地球上的休闲无人机一样，可以垂直起降。

泰坦的直径是月球的两倍，与地球非常相似又非常不同。它的特点是具有浓厚的大气层（它实际上是太阳系中唯一具有大气层的卫星，而且比地球的大气层更厚），地表有着以甲烷形式存在的稳定液体，泰坦拥有巨大的海洋，有湖泊和河流、峡谷，还可能有液态水。它的表面易受强烈的沙尘暴和液态甲烷形成的暴雨的侵袭。在该任务的各种目标中，蜻蜓将研究泰坦是否曾经有能力孕育生命。

泰坦含有浓厚的富含碳的物质，曾与液态水相互作用，这可能产生了与最终在地球上产生生命相同的原始生命起源前的化学过程，即前生命化学过程。为此，蜻蜓将配备质谱仪、伽马射线光谱仪、相机（能同时拍摄微观和全景图像）和其他仪器进行生命起源研究。

在新闻发布会上，NASA科学家解释说，蜻蜓任务的规划者试图让探测器在一片沙丘附近着陆，并朝着一个大型陨石坑进行一系列短途飞行，并补充说探测器必须承受低至-300华氏度的温度。具体来说，探测器将探索塞尔克撞击坑，它可能曾经拥有液态水和复杂的有机物。

根据NASA的说法，蜻蜓一旦登陆泰坦，该任务预计将持续约2.5年，在此期间，探测器将进行大约25次短途飞行，飞行总距离约为180公里。

NASA预计将在2026年发射蜻蜓无人机。不过，我们要等到2034年左右蜻蜓才能登陆泰坦。等待虽然漫长，但是值得。这个探测器将返回地球的图像和数据不同于我们以前所见。是的，ESA的“惠更斯”号探测器（Huygens mission）2005年对泰坦的探测任务很酷，它取得了一些很酷的科学发现和图像，但它根本无法与蜻蜓相提并论。

NASA“新疆界计划”此前已实施的任务包括：访问冥王星和MU69的“新视野”号探测器（New Horizons mission），正在绕木星探测的“朱诺”探测器（Juno mission），以及目前正在贝努小行星绕行的“奥西里斯-REx”（OSIRIS-REx）探测器。