欧空局正在考虑对土卫二执行任务

太阳系中有许多令人兴奋的地方可供探索。 但很少有比土星的卫星土卫二更有趣的了。 它是已知的仅有的拥有地球生命的所有六个必要组成部分的行星体之一。 它有一个活跃的海洋和最有可能的热液喷口,类似于地球上的那些,其中一些物种完全独立于任何太阳能生物圈而存在。 所有这一切使它成为太阳系中最有可能存在生命的候选者之一——也是许多天体生物学关注的中心。 现在,来自多个欧洲国家和美国的一个团队提出了一项登月任务,如果欧洲航天局 (ESA) 提供资金,这可能会深刻影响我们对我们在宇宙中的位置的理解。

绰号 Moonraker,大概是在 1979 年的同名邦德电影之后,太空探测器将它的绰号从字面上理解了一点。 它旨在通过收集卡西尼号发现的从土卫二南极喷出的粒子来“耙”月球。

详细介绍该提案的论文可在 arXiv 上找到,该项目最初是为了响应 ESA 对 M 级任务架构提出想法的呼吁而提出的。 M 级任务是 ESA 任务基础设施的“中型”主力。 限制在 2100 公斤左右,因此它可以用阿丽亚娜 62 号火箭发射,其他 M 级任务包括太阳轨道飞行器和柏拉图,我们在 UT 对此进行了广泛报道。

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UT 对土卫二上令人兴奋的发现的解释。

不过,Moonraker 有不同的关注点。 到达土星系统大约需要 13 年,其中包括两次来自地球的重力辅助和一次来自金星的重力辅助。 但更重要的是,它将为太阳系中最令人兴奋的地方之一带来新的先进仪器。

Moonraker 概念的一个优点是它并没有真正引入任何全新的科学设备。 大多数需要的东西已经在太空中飞行或即将飞行,例如在 JUICE 和火星样本返回任务中。 使用经过飞行验证的技术将有助于限制 M 级任务的另一个限制领域——成本。

大多数 M 级任务的任务上限为 5.5 亿欧元(5.36 亿美元)。 但是这笔钱得到了很多科学依据,因为 Moonraker 将拥有一套完整的科学仪器,以尝试捕获尽可能多的关于土卫二内部和外部的数据。

UT 采访了类似任务的支持者——土卫二通风口探索者

为此,它将依靠一组八个不同的探测器作为传感器来完成三个不同的主要任务目标。 第一个目标是确定现代土卫二是否适合居住。 二是了解卡西尼号出名的羽流究竟是怎样产生的。 第三是试图弄清楚土卫二来自哪里——关于这一点存在一些争论,因为一些科学家认为它的形成最近在 2.2 亿年前。

实现这些科学目标需要齐心协力,而 Moonraker 将有能力管理它。 光谱仪、照相机和其他传感器的组合构成了近 40 公斤的科学设备的有效载荷。 这些将捕获尘埃颗粒并分析其中的有机物,这将由质谱仪完成,并了解作为羽流一部分喷出的水蒸气中的成分(由亚毫米波仪器处理)。

尽管这些传感器中的大多数都具有前几代太空探索者的高度“遗产”,但仍需要将它们收集在一起,以便 Moonraker 完成其所需的任务目标。 但是,可能存在比 M 级任务所能支持的有限科学更大的潜力。

即使是 NASA 自己关于土卫二的视频,虽然只有两年的历史,但也可以进行一些更新。
信用——美国国家航空航天局 YouTube 渠道

最近,欧空局发布了他们的航行 2050 计划,其中包含一个名为“巨行星的卫星”的小节。 听起来去 Enceladus 的旅行将是该计划的成功之选。 更重要的是,这些提议被归类为“L 级”——或者更确切地说,它们实际上很大,并且没有 M 级任务那么多的重量和预算限制。

因此,该团队正在调整他们最初为 Moonraker 项目发送给 ESA 的提案,并添加一些伟大的新科学,包括对土卫二的邻居之一泰坦的研究,以及 Moonraker 轨道上潜在的重力制动点。 此外,更多的科学仪器可能具有更高的重量限制和预算。

最终,是否会接受 M 级或 L 级 Moonraker 任务概念还有待观察。 但有一件事是确定的——土卫二仍然是银河系中最令人兴奋的探索地点之一,科学界也开始认真对待它。

穆西斯等人。 – Moonraker – Enceladus 多次飞越任务
UT——土卫二最终会回答,“我们是孤独的吗?”
UT – 土卫二似乎比我们想象的更适合居住
UT – 土卫二的内部看起来非常适合支持生命

铅图像:
Moonraker 任务的艺术家概念。
信用——穆西斯等人。