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

發(fā)布日期:2017-08-29我要投稿我要評論
北京時間8月28日消息,預(yù)計(jì)在不久之后的將來,一架采用核動力的特殊無人機(jī)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(jī)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。

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  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衔铩C绹s翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室向NASA提交了一份關(guān)于特殊無人機(jī)的研制提案報告,作為競逐今年NASA新前線計(jì)劃旗下項(xiàng)目資格的方案之一。

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  美國宇航局的“新前線”計(jì)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(jī)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(jì)劃,探索木衛(wèi)二上地下海洋的計(jì)劃,土星探測計(jì)劃,特洛央小行星探索計(jì)劃以及金星探測計(jì)劃。

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  今年11月份,美國宇航局將從這些計(jì)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(xiàng)目。土衛(wèi)六無人機(jī)項(xiàng)目將充分利用近些年來在無人機(jī)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(jī)技術(shù)大爆炸”),發(fā)展首款在其他星球上飛行的無人機(jī)系統(tǒng)。

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  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(diǎn),無人機(jī)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。

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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(xiàng)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)。

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  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(jī)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(xiàng)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。

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  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(jì)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。

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  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(diǎn)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(jī)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。

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