NASA的2018：首次接觸太陽(yáng)，搜尋土衛(wèi)二生命

本報(bào)記者 張夢(mèng)然

2018年，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的科學(xué)家和工程師們雄心勃勃。他們已擬定一系列項(xiàng)目，包括派遣生命基礎(chǔ)儀考察土衛(wèi)二或外太陽(yáng)系的其他冰冷世界是否有外星生物存在，并首次啟動(dòng)接觸太陽(yáng)計(jì)劃——要對(duì)我們的恒星進(jìn)行前所未有的近距離探測(cè)。

無(wú)論是追尋海洋世界的微生物，還是觸碰熾熱環(huán)境下的高能粒子，NASA都堅(jiān)持著它的信條：只有發(fā)射探測(cè)器到這些活動(dòng)實(shí)際發(fā)生的地點(diǎn)，才能了解最真實(shí)的情況。

以最先進(jìn)技術(shù)揭秘土衛(wèi)二

“卡西尼”號(hào)探測(cè)器于2015年發(fā)現(xiàn)，土星第六大衛(wèi)星“恩克拉多斯”(土衛(wèi)二)上有呈羽狀噴發(fā)的冰噴射到了太空，其中含有大量氫氣分子和二氧化碳——這二者存在的最佳解釋是，它們由冰下溫暖海洋的水熱反應(yīng)產(chǎn)生，這恰恰能為深海微生物提供能量。

到了2017年4月，NASA一場(chǎng)世所矚目的發(fā)布會(huì)之后，人們都知道原來(lái)太陽(yáng)系真正的“大招”就在土衛(wèi)二——它幾乎具備生命所需的所有條件——水、有機(jī)物以及能量來(lái)源。

現(xiàn)在，據(jù)NASA官網(wǎng)消息稱，戈達(dá)德太空飛行中心科學(xué)家已經(jīng)構(gòu)想并計(jì)劃建造一架亞毫米波或無(wú)線電儀器，搭載在土衛(wèi)二上，用以研究其噴射出的間歇泉中水汽和冰粒的成份。這臺(tái)儀器名為“亞毫米土衛(wèi)二生命基礎(chǔ)儀”(SELFI)，這是人類在這一波段進(jìn)行的較新實(shí)踐。它最終要解答的問(wèn)題是：在土衛(wèi)二及其他外太陽(yáng)系的世界中，是否存在繁榮的生命。

目前在土衛(wèi)二上，大約有100個(gè)地點(diǎn)在不斷射出羽狀噴發(fā)物，SELFI的高頻無(wú)線電波可以非常敏感地找到其中的化學(xué)物質(zhì)痕跡。在改進(jìn)后，該儀器可同時(shí)檢測(cè)分析13種分子，包括各種同位素形式，讓科學(xué)家能毫不費(fèi)力地推斷出衛(wèi)星冰殼下的海洋組成。

以最近的距離探索太陽(yáng)

NASA設(shè)立之初，科學(xué)家們?cè)枥L了一份任務(wù)清單，包括：發(fā)射繞地球軌道運(yùn)行的望遠(yuǎn)鏡、發(fā)射探測(cè)器對(duì)太陽(yáng)系的恒星及行星進(jìn)行探測(cè)、將人類送上月球等。

現(xiàn)在，所謂“幻想”正一步步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)——哈勃望遠(yuǎn)鏡的升空改寫(xiě)了天文學(xué)教材，讓地基和軌道望遠(yuǎn)鏡有了真正區(qū)分；除了“旅行者”號(hào)外層星系空間探測(cè)器外，還有“卡西尼”號(hào)、“朱諾”號(hào)等行星探測(cè)器；上個(gè)世紀(jì)，“阿波羅計(jì)劃”實(shí)施，人類也成功登上了月球。迄今為止，這份早年的清單中只有一個(gè)尚未實(shí)現(xiàn)：對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行近距離觀測(cè)，因?yàn)椋祟惖募夹g(shù)一直難以保護(hù)科學(xué)設(shè)備免受太陽(yáng)輻射的傷害。

今年夏天，NASA的“帕克”號(hào)探測(cè)器即將開(kāi)啟一段里程碑式的探索——接觸式探測(cè)太陽(yáng)。研究人員表示，人們?cè)谙硎芴?yáng)的光與熱的同時(shí)，往往容易忘記這是一顆任性、多變的恒星?？茖W(xué)家尤金？帕克在上世紀(jì)50年代就意識(shí)到，日冕放射出的帶電粒子太陽(yáng)風(fēng)，傳播速度比音速還快。現(xiàn)在，人們已經(jīng)確切知道太陽(yáng)風(fēng)暴會(huì)干擾運(yùn)行中的人造衛(wèi)星，甚至嚴(yán)重影響范艾倫輻射帶。NASA將這個(gè)太陽(yáng)探測(cè)器以帕克的姓氏命名。他已90歲高齡，而在此之前，還從未有任何一個(gè)航天器是以一位仍然在世之人姓氏為名的。

這架探測(cè)器將通過(guò)引力加速環(huán)繞太陽(yáng)飛行24次，每一次抵近太陽(yáng)，都將穿越被稱為日冕的太陽(yáng)大氣層。據(jù)《華盛頓郵報(bào)》在線版消息，“帕克”號(hào)抵近太陽(yáng)表面的最近距離大約為643.74萬(wàn)千米，比歷史上航天器曾抵近太陽(yáng)的最小距離要近7倍。它將以72.4萬(wàn)千米/小時(shí)的速度從太陽(yáng)大氣層掠過(guò)——按照這個(gè)速度，從華盛頓到紐約僅需要1秒鐘。

該探測(cè)器的隔熱板將直接暴露在太陽(yáng)光的嚴(yán)酷直射之下，其自身也需經(jīng)受住1427攝氏度的高溫“考驗(yàn)”，以確保未被陽(yáng)光直射一側(cè)的設(shè)備能在大約室溫的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作?！芭量恕碧?hào)的隔熱板由碳復(fù)合材料制作，雖只有一本百科全書(shū)厚，卻能在日冕穿越中確保探測(cè)器經(jīng)受住極端高溫。而30年前，這還是人們想都未敢想的技術(shù)。

從實(shí)驗(yàn)室測(cè)試開(kāi)始，這架探測(cè)器就要接受高溫烘烤、激光轟擊、熱真空試驗(yàn)的“錘煉”，包括在為期7周的測(cè)試?yán)?，先被放置于零?80攝氏度的黑暗實(shí)驗(yàn)室，以模擬太空的寒冷，然后再加熱到探測(cè)器在抵近太陽(yáng)時(shí)將會(huì)經(jīng)受的高溫，從而確保它在未來(lái)高危的“職業(yè)生涯”中安然無(wú)恙。

研究團(tuán)隊(duì)表示，這架探測(cè)器是60多年科技進(jìn)步的結(jié)晶，它將幫助人類探索太陽(yáng)的秘密，并監(jiān)測(cè)太陽(yáng)的活動(dòng)。而這些結(jié)果，對(duì)地球上的每一個(gè)人都有著重要影響。目前，太陽(yáng)風(fēng)加速過(guò)程仍是一個(gè)懸而未決的科學(xué)問(wèn)題，幸而，答案可能很快便會(huì)揭曉了。

(科技日?qǐng)?bào)北京1月29日電)