科学探索|NASA如何建造访问木卫二欧罗巴的航天器?

【科学探索|NASA如何建造访问木卫二欧罗巴的航天器?】在我们的太阳系中,未来任务中最令人兴奋的目标之一不是行星,而是卫星 。木卫二欧罗巴有一个厚厚的冰壳,但科学家们非常肯定,它的冰层下还有一个液态海洋 。这意味着它有可能是宜居的,并可能是一个寻找地球以外生命迹象的好地方 。这就是美国宇航局(NASA)正在开发一个访问欧罗巴的航天器的原因 。该航天器名为Europa Clipper,它将于2024年发射 。

科学探索|NASA如何建造访问木卫二欧罗巴的航天器?
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不过,研究这样一个遥远的天体并不容易 。木卫二又远又冷,科学家们非常感兴趣的潜在海洋位于10至15英里的冰层之下 。为了研究这个奇怪的世界,Europa Clipper将配备九个科学仪器,包括一个光谱仪和一个热像仪 。这些仪器将使航天器能够记录欧罗巴的冰面、其神秘的内部以及其大气的信息 。综合来看,这些读数应该允许科学家测量其海洋的深度和盐度,此外还可以更准确地测量冰壳的厚度 。
科学家们想要研究的另一个有用的特征是可能从地壳下喷出的水柱,并喷到表面 。木卫二在引力的作用下产生热量,这些引力将木卫二拉向四周并使其内部升温,这种热量(而不是来自遥远的太阳的热量)使其表面下的水不至于结冰 。这些同样的力量可能会产生水柱,甚至可以帮助混合地表下的海洋和循环对生命很重要的化学物质,如碳、氢和氧 。

Europa Clipper的主体有10英尺高,5英尺宽;它是由铝制成的圆柱形,可容纳电子和无线电系统等关键部件 。NASA喷气推进实验室(JPL)表示,当完全完成时,它将和一辆SUV一样大,当其太阳能电池板展开时,它将有一个篮球场那么大 。
除了航天器系统和仪器外,另一个关键部分是24个引擎阵列,它们将使Europa Clipper在18亿英里的旅程中在太空中旅行 。“我们的引擎有双重用途,”JPL的项目副经理Tim Larson解释说 。“我们将它们用于大型机动,包括当我们接近木星并需要大量燃烧以在木星的轨道上被捕获 。但它们也被设计用于较小的机动,以管理航天器的姿态,并对沿途精确飞越欧罗巴和其他太阳系天体进行微调 。”
2022年6月,JPL宣布它已经在南加州的设施中收到了航天器的主体 。JPL的工程师们现在将着手安装和测试航天器的仪器,以及在发射前对航天器进行最后测试前安装其他关键部件 。“对于整个项目团队来说,这是一个令人兴奋的时刻,也是一个巨大的里程碑,”JPL任务项目经理Jordan Evans说 。“这次交付使我们离发射和Europa Clipper科学调查又近了一步 。”