NASA的2018：首次接觸太陽，搜尋土衛(wèi)二生命

本報記者 張夢然

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

無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都堅持著它的信條：只有發(fā)射探測器到這些活動實際發(fā)生的地點，才能了解最真實的情況。

以最先進技術(shù)揭秘土衛(wèi)二

“卡西尼”號探測器于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一場世所矚目的發(fā)布會之后，人們都知道原來太陽系真正的“大招”就在土衛(wèi)二——它幾乎具備生命所需的所有條件——水、有機物以及能量來源。

現(xiàn)在，據(jù)NASA官網(wǎng)消息稱，戈達德太空飛行中心科學(xué)家已經(jīng)構(gòu)想并計劃建造一架亞毫米波或無線電儀器，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行的較新實踐。它最終要解答的問題是：在土衛(wèi)二及其他外太陽系的世界中，是否存在繁榮的生命。

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

以最近的距離探索太陽

NASA設(shè)立之初，科學(xué)家們曾描繪了一份任務(wù)清單，包括：發(fā)射繞地球軌道運行的望遠鏡、發(fā)射探測器對太陽系的恒星及行星進行探測、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——哈勃望遠鏡的升空改寫了天文學(xué)教材，讓地基和軌道望遠鏡有了真正區(qū)分；除了“旅行者”號外層星系空間探測器外，還有“卡西尼”號、“朱諾”號等行星探測器；上個世紀，“阿波羅計劃”實施，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尚未實現(xiàn)：對太陽進行近距離觀測，因為，人類的技術(shù)一直難以保護科學(xué)設(shè)備免受太陽輻射的傷害。

今年夏天，NASA的“帕克”號探測器即將開啟一段里程碑式的探索——接觸式探測太陽。研究人員表示，人們在享受太陽的光與熱的同時，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50年代就意識到，日冕放射出的帶電粒子太陽風(fēng)，傳播速度比音速還快?，F(xiàn)在，人們已經(jīng)確切知道太陽風(fēng)暴會干擾運行中的人造衛(wèi)星，甚至嚴重影響范艾倫輻射帶。NASA將這個太陽探測器以帕克的姓氏命名。他已90歲高齡，而在此之前，還從未有任何一個航天器是以一位仍然在世之人姓氏為名的。

這架探測器將通過引力加速環(huán)繞太陽飛行24次，每一次抵近太陽，都將穿越被稱為日冕的太陽大氣層。據(jù)《華盛頓郵報》在線版消息，“帕克”號抵近太陽表面的最近距離大約為643.74萬千米，比歷史上航天器曾抵近太陽的最小距離要近7倍。它將以72.4萬千米/小時的速度從太陽大氣層掠過——按照這個速度，從華盛頓到紐約僅需要1秒鐘。

該探測器的隔熱板將直接暴露在太陽光的嚴酷直射之下，其自身也需經(jīng)受住1427攝氏度的高溫“考驗”，以確保未被陽光直射一側(cè)的設(shè)備能在大約室溫的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作?！芭量恕碧柕母魺岚逵商紡?fù)合材料制作，雖只有一本百科全書厚，卻能在日冕穿越中確保探測器經(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)。

從實驗室測試開始，這架探測器就要接受高溫烘烤、激光轟擊、熱真空試驗的“錘煉”，包括在為期7周的測試里，先被放置于零下180攝氏度的黑暗實驗室，以模擬太空的寒冷，然后再加熱到探測器在抵近太陽時將會經(jīng)受的高溫，從而確保它在未來高危的“職業(yè)生涯”中安然無恙。

研究團隊表示，這架探測器是60多年科技進步的結(jié)晶，它將幫助人類探索太陽的秘密，并監(jiān)測太陽的活動。而這些結(jié)果，對地球上的每一個人都有著重要影響。目前，太陽風(fēng)加速過程仍是一個懸而未決的科學(xué)問題，幸而，答案可能很快便會揭曉了。

(科技日報北京1月29日電)