美科學(xué)家設(shè)想2020年代發(fā)射核動力蜻蜓無人機探查土衛(wèi)六

北京時間8月28日消息，預(yù)計在不久之后的將來，一架采用核動力的特殊無人機將有望飛翔在土衛(wèi)六的天空之中開展各種科學(xué)探測工作。這種擁有8片槳葉的“蜻蜓”無人機將能夠從土衛(wèi)六表面的一處飛往另一處開展工作，降落在地面期間其可以使用自帶的核能電池進(jìn)行充電。

　　土衛(wèi)六是太陽系內(nèi)極為特殊的衛(wèi)星，擁有濃密的大氣層以及復(fù)雜的河流與湖泊、海洋系統(tǒng)，只是其中液體并不是水，而是甲烷和乙烷等碳?xì)浠衔?。美國約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室向NASA提交了一份關(guān)于特殊無人機的研制提案報告，作為競逐今年NASA新前線計劃旗下項目資格的方案之一。

　　美國宇航局的“新前線”計劃每隔5年選取一個方案給予資金支持。目前一共有6個備選方案提交給了美國宇航局。除了土衛(wèi)六無人機方案之外，其他五個備選方案分別是前往彗星或者月球的取樣返回計劃，探索木衛(wèi)二上地下海洋的計劃，土星探測計劃，特洛央小行星探索計劃以及金星探測計劃。

　　今年11月份，美國宇航局將從這些計劃中篩選出幾個給予初步資金支持，隨后在2019年7月最終選定予以支持的探測項目。土衛(wèi)六無人機項目將充分利用近些年來在無人機飛行系統(tǒng)方面出現(xiàn)的快速進(jìn)展(甚至有人稱之為“無人機技術(shù)大爆炸”)，發(fā)展首款在其他星球上飛行的無人機系統(tǒng)。

　　這是一張卡西尼探測器在紫外波段和紅外波段拍攝并合成的土衛(wèi)六圖像?？梢郧宄乜吹酵列l(wèi)六表面濃密的大氣層以及大氣層內(nèi)厚厚的霧霾，地表只是隱約可見.在每一處地點，無人機都將降落到地面并對地表物質(zhì)和空氣成分進(jìn)行取樣分析，從而評估當(dāng)?shù)丨h(huán)境的生命宜居性以及該地的前生物階段化學(xué)情況。

從土星前方經(jīng)過的土衛(wèi)六，這是土星最大的衛(wèi)星，也是太陽系內(nèi)的第二大衛(wèi)星。另外一項讓開發(fā)土衛(wèi)六飛行器顯得非常有吸引力的地方是這顆星球的低重力環(huán)境，其表面重力僅相當(dāng)于地球表面的1/10。這就意味著在土衛(wèi)六上空飛行將變得更加容易，甚至一次飛行就可以飛行數(shù)十公里遠(yuǎn)。

　　2005年，惠更斯著陸器成功著陸土衛(wèi)六表面，這是在它下降過程中使用相機拍攝的土衛(wèi)六地表圖像。之前也有其他科學(xué)家提出過不同的土衛(wèi)六探測項目，他們所采用的方案主要是氣球或者飛艇，但那樣將意味著長期在土衛(wèi)六空中停留，而這將消耗更多能量并且難以開展地面探測。

　　2017年4月21日，卡西尼飛船第127次也是最后一次近距離飛過土衛(wèi)六附近。在2017年4月26日，卡西尼飛船開始了全部22次最終飛行計劃中的第一圈：從土星與其光環(huán)之間的狹窄空間穿過。最終，這艘飛船將在9月15日墜入土星。

 

　　2005年正在飛向土衛(wèi)六準(zhǔn)備在其地表著陸的惠更斯著陸器。無人蜻蜓探測器能夠隨時著陸并開展探測，結(jié)束后轉(zhuǎn)動旋翼起飛，抵達(dá)土衛(wèi)六表面的另外一處陌生地點繼續(xù)開展考察工作，降落期間將利用其自設(shè)攜帶的多功能同位素溫差發(fā)電機進(jìn)行設(shè)備充電。這種電源使用钚-238的衰變放熱來產(chǎn)生電力。