可重新定位的着陆器可以探索火星朦胧的天空土星迷人的卫星土卫六根据一项新的任务提案。当这架八叶旋翼飞行器穿越月球时,它可能会调查土星卫星上一些最有希望的潜在宜居地点,在那里,甲烷和乙烷从天上落下,并以河流和湖泊的形式流动。

这个着陆器大小的仪器被称为“蜻蜓”(Dragonfly),它将利用土卫六的低重力和厚大气层,在数年内访问多个地点,从一个有希望的地点到下一个,并在短暂的飞行之间进行充电。

“这是一个如此富饶的地方,能够在原地进行探索,然后它为我们提供了探索它的方法,”该项目的首席研究员伊丽莎白·Turtle告诉Space.com。Turtle是马里兰州约翰·霍普金斯应用研究实验室的行星科学家,他领导的团队提议对土卫六进行深入探索,这是美国宇航局新前沿任务计划的一部分,该计划通常为探索太阳系的中型任务提供资金。上个月,她在德克萨斯州伍德兰举行的月球与行星科学会议上展示了蜻蜓的概念。[土卫六:土星最大的卫星

在土卫六上,流动的甲烷和乙烷河流和海洋提供了一个独特的机会来探索可能的化学引导生命的崛起.但正是稠密的大气层使这项任务成为可能。

“是大气给了我们旅行的能力在泰坦上乌龟说。

“只是在等我们”

2004年,美国宇航局和欧洲航天局联合发起的卡西尼-惠更斯号任务抵达土卫六时,它发现了一个甲烷如雨点般降落到土卫六表面,进入富含有机物的湖泊和海洋的世界。它掉了惠更斯号探测器在土卫六的表面上,我们可以一窥云层下的一些化学物质。Turtle说,在过去的十年中,该轨道飞行器揭示了更多关于土卫六表面的细节,包括各种可能发生类似地球化学进化的环境。

Turtle说:“我们正在研究的这种生命起源前的化学,是我们无法在实验室里做的事情——在实验室里做这些实验的时间尺度太长了——但泰坦已经做了很久了。”

“结果只是表面上的,”她补充说。“如果我们能到达土卫六表面的这些不同的地方,我们就能获得实验的结果。他们只是在等我们。”

当涉及到探索火星上的不同地点时,这意味着漫游者。每一个降落在有希望的地点的月球车在它的一生中都可以跋涉几十英里。截至2017年4月,美国宇航局的“机遇号”月球车总共行驶了超过27英里(43公里),“好奇号”月球车行驶了近10英里(16公里)。

但海龟号并没有发射多个探测车去探索土卫六,而是想利用土卫六厚厚的大气层来更有效地旅行。土卫六的大气层它的密度大约是地球的四倍,而引力大约是地球的十分之一。

Turtle说:“在土卫六上,比空气重的飞行要容易得多。”“这意味着我们可以使用一个真正有能力的着陆器,在一次飞行中移动几十公里,在整个任务期间移动数百公里。”

在过去,泰坦的任务提议包括气球和飞艇它利用了浓厚的大气来旅行。但是这些任务需要这些飞行器持续在空中飞行,这消耗了大量的电力,Turtle说。它们也只对地表进行了粗略的探测。

相反,蜻蜓号将使用位于其四个角落的两个转子从月球的一个地区飞到另一个地区,然后在着陆时使用携带的多任务放射性同位素热电发生器(MMRTG)进行充电,该发电机将衰变的钚-238的热量转化为电能。Turtle说,这可能意味着蜻蜓可以在土卫六周围飞行数年,甚至数十年。同时,厚的大气层她补充说,这将阻挡破坏性辐射,为长期任务提供一个友好的环境。

Turtle说,如果NASA选择蜻蜓号,飞船将在21世纪20年代中期准备发射,并将在21世纪30年代抵达。卡西尼号的数据将提供潜在的着陆点,但蜻蜓号抵达后,它将能够侦察出这些着陆点,并使用与火星探测车安全着陆相同的程序,决定哪个着陆点是最好的。着陆后,四轴飞行器可以发射并绘制几个潜在地点的地图,然后返回原来的地点继续调查,同时科学家们决定它下一步应该去哪里。[人类如何在土星的卫星土卫六上生活(信息图)

Turtle说,飞行并不是蜻蜓唯一擅长的任务:钻头和采样系统可以让它近距离检查表面,而光谱仪可以让它研究更大的表面成分。她补充说,气象学和遥感将有助于刻画土卫六的大气和天气特征,在土卫六上,甲烷循环代替了地球的水循环。

航天器的移动能力将帮助它保持地球在它的视线范围内,因为它将直接与地球通信。Turtle说,蜻蜓号将在土卫六北部的冬天到达,所以它将从南半球出发,因为地球不在北方的天空中。但随着季节的变化,四轴飞行器也会移动,当地球再次上升时,它会向北移动。

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由于甲烷和乙烷以雨滴的形式从空中落下,土卫六的水合循环与地球既相似又不同。月球上覆盖着有机物质,使它成为一个潜在的家让另一种生命得以进化。这只是许多科学家渴望访问土星卫星的原因之一。[土卫六上的生命?土星的冷卫星吸引了科学家(视频)

“土卫六是研究生命起源前化学的理想目的地,”Turtle说。“它的表面有非常丰富的有机物质。”

巨大的沙丘在土卫六赤道上绵延数千公里的有机物质是一个潜在的有趣目标。尽管科学家们不确定这些沙丘是如何形成的,但它们可能代表了Turtle所说的来自整个表面的物质“抓包”。

撞击坑提供了另一个有趣的探索区域。Turtle说,撞击应该融化了地壳中的冰,从而使液态水在很长一段时间内与有机物质密切接触。

“我们可以开始研究有机化学是如何发展的,”她补充说。

在这个过程中,蜻蜓可以在这个富含甲烷的世界中寻找非常基本的生命迹象。

Turtle说:“如果我们使用仪器来测量化学的细节,我们也可以寻找生物特征,因为这是相同的测量方法。”

耗资10亿美元的美国宇航局“新边疆”任务正在探索宇宙中一些最有趣的地方。以前的选择包括新视野号冥王星的任务“朱诺”号宇宙飞船到朱庇特和OSIRIS-REx小行星样本返回任务.目前的竞赛列出了6个任务主题,包括从彗星或月球返回样本任务、海洋世界探测器、土星探测器、特洛伊小行星探测和金星原地探测器。美国宇航局计划每五年选择一个新任务。

新疆界最新一轮提案的截止日期是4月28日,蜻蜓将是候选者之一。2017年11月,NASA将选择提案的一个子集进行进一步研究,并将在2019年7月做出最终选择。这意味着海龟将会有漫长的等待,它希望蜻蜓能获得冠军。

“泰坦只是在恳求我们这么做,”她说。

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