2030年:首個太空潛水艇將探索泰坦星,或將發現特殊的外星生命

天空之城 2020/11/07 檢舉 我要评论

自從科學家發現歐羅巴等星球的外星海洋世界,很多研究人員就開始思考如何探索外星海洋。

根據地球的經驗,想要探索海洋世界,潛水艇是最佳的工具,如果可以在另一顆星球的海洋中投放潛水艇,那麼可以獲得大量資料,甚至有可能拍攝到海洋生物。

太陽系最有可能存在生命的星球是歐羅巴,由於距離遙遠,人類首次探索外星海洋,暫定目標為泰坦星。

土衛六——泰坦潛水艇?

土衛六泰坦星,是一顆擁有大量天然氣資源的行星,在泰坦上,可以看到流動的天然氣湖泊,並且擁有天然氣海洋,科學家希望可以發射一個潛水艇,直接深入到泰坦星的液態天然氣海洋中。

該計畫目前處於概念狀態,也是目前探測外星海洋最可行的一種方式,如果NASA認同該計畫,那麼將在21世紀30年代,發射第一個外星潛艇探測器。

泰坦星,是太陽系第二大的衛星。

泰坦星作為第一個探測的星球,並非因為其巨大,而是因為泰坦星是目前已知的,唯一一個在表面存在穩定液體的星球,雖然這些液體並非水,但是在甲烷液體中,或許也能存在特殊的外星生命。

在泰坦星,液態天然氣發揮著和地球水資源同樣的效果,在泰坦星,擁有獨特的天然氣迴圈,就像是地球的水迴圈。

潛艇如何探索天然氣海洋?

從地球發射探測器到泰坦星,大約需要飛行8年時間。

目前,美國宇航局正在研發自己的泰坦航天器——名為「 蜻蜓」的八旋翼無人機,這個無人機計畫於2026年發射。如果一切按計劃進行,蜻蜓將在2034年降落在泰坦,然後研究泰坦的各項指標。

潛艇可能是泰坦探索的下一步,美國宇航局的研究團隊一開始著手這個計畫。

泰坦體積比月球大,但比地球小得多,僅承受地球引力的14%。這意味著泰坦上的潛艇船體承受的壓力不及地球上相同深度的潛艇。

由於泰坦的海洋是由甲烷和乙烷組成,所以泰坦潛艇將通過不同與地球的媒介進行巡航。但這也不一定是負面影響,潛艇可以很容易地推動液態碳氫化合物,而且這種物質對無線電信號幾乎沒有阻擋,即使在水下也能與飛船通信。通信信號可以直接從地球到達潛艇,也可以通過泰坦軌道器中繼,具體取決於任務架構。

一架獨立的泰坦潛艇長約6米,在地球上重1500公斤,容納必要的通訊設備。研究人員認為裝載的科學工具應至少包括分析液體樣品的化學試劑盒,表面成像儀,測深儀,氣象站以及測量周圍海洋物理性質的儀器,並且分析海底樣品並為海底成像。

土星比地球更遠離太陽10倍,泰坦上的太陽光非常稀薄。因此,就像凱西尼號和蜻蜓一樣,泰坦潛艇將採用核動力驅動。

2030年發射宇宙潛艇

泰坦北半球高緯度幾乎容納了泰坦的所有湖泊和海洋,因此,如果潛艇要探索泰坦,降落北半球無疑是個不錯的選擇。

像土星一樣,泰坦每個季節的持續時間約為七個地球年。因此,最好在泰坦北半球夏天時探索,屆時太空船可以在可見光下成像的海岸線直接與地球進行通信。

研究人員表示,2045年抵達泰坦將是一個不錯的選擇,如果該任務包括一個用於通信的軌道飛行器,則也可以選擇在2040年左右泰坦北半球處於春季時到達。

去往土星的旅程大約需要七年,任何類型的泰坦任務都需要在2030年代發射。

因此,人類必須在未來十年內做好準備,推動實現這一目標。

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