卡西尼號(hào)土星任務(wù)的數(shù)據(jù)顯示土衛(wèi)六表面有一個(gè)大湖。這個(gè)衛(wèi)星表面的液體主要是有機(jī)化合物，如甲烷(這里用黑色表示);固體表面由水冰構(gòu)成(這里用金色表示)

環(huán)繞著土星衛(wèi)星土衛(wèi)六的宇宙飛船透過(guò)土星的黃色薄霧發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪而又熟悉的世界，理論上生命可以在那里生根?，F(xiàn)在，科學(xué)家們想要重新回歸到土衛(wèi)六——這一次是受到地球?qū)?a href="http://m.makelele.cn/v/tag/12732/" target="_blank">無(wú)人機(jī)技術(shù)著迷的鼓舞。

這正是“蜻蜓”(Dragonfly)計(jì)劃背后的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)想要做的事情：將地面無(wú)人機(jī)技術(shù)和經(jīng)過(guò)火星探測(cè)任務(wù)磨練的儀器結(jié)合起來(lái)，去研究在土星最大的衛(wèi)星(土衛(wèi)六)上發(fā)生的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)。今年晚些時(shí)候，NASA將需要在這個(gè)任務(wù)和另一個(gè)最終提案之間做出取決，后者計(jì)劃將從一顆彗星上收集樣本。

“乍一看，我認(rèn)為很多人認(rèn)為‘蜻蜓’聽(tīng)起來(lái)像是‘難以置信’的字面意思，”該任務(wù)的副首席研究員、美國(guó)宇航局科學(xué)家梅麗莎·特雷納(Melissa Trainer)說(shuō)，“這不僅僅是一個(gè)有著先進(jìn)科技、并且令人興奮的概念，而且從工程學(xué)的角度上來(lái)說(shuō)它還是可行的。”

如果蜻蜓計(jì)劃被選中，該計(jì)劃將會(huì)在2025年發(fā)射，2034年到達(dá)泰坦。它將探索的這個(gè)遙遠(yuǎn)又奇異的衛(wèi)星讓人奇怪地想起了地球。在地球上，陽(yáng)光為生長(zhǎng)在田野和森林中的有機(jī)生命提供動(dòng)力;同樣的陽(yáng)光在土衛(wèi)六的高層大氣中也引發(fā)了化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了大量的有機(jī)分子，像下雨一樣一樣傾瀉到土衛(wèi)六表面。地球的景觀(guān)是由巖石構(gòu)成，有些的地方被水覆蓋，而土衛(wèi)六的景觀(guān)則是由水冰構(gòu)成，有些地方被有機(jī)化合物覆蓋。

我們對(duì)土衛(wèi)六這些特征的了解主要來(lái)自卡西尼號(hào)對(duì)土星系統(tǒng)和惠更斯號(hào)探測(cè)器收集的數(shù)據(jù)。總的來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)航天器徹底改變了科學(xué)家們對(duì)這個(gè)衛(wèi)星的看法。

“在卡西尼號(hào)到達(dá)之前，我們并不知道土衛(wèi)六是如何作為一個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作的。我們得到了誘人的線(xiàn)索，但卡西尼和惠更斯才是真的把土衛(wèi)六從一個(gè)神秘的衛(wèi)星變成了一個(gè)令人難以置信的熟悉的地方，”蜻蜓計(jì)劃首席研究員、約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的行星科學(xué)家Elizabeth "Zibi" Turtle說(shuō)，“卡西尼號(hào)向我們展示了土衛(wèi)六的世界，它是如何工作的，以及作用在它上面的各種不同過(guò)程?！?/p>

但是卡西尼號(hào)從來(lái)沒(méi)有通過(guò)土衛(wèi)六厚厚的大氣層看到過(guò)它的表面，惠更斯號(hào)探測(cè)器在著陸之后幾個(gè)小時(shí)內(nèi)就耗盡了能源。如果一切進(jìn)展順利的話(huà)，蜻蜓將能夠在兩個(gè)地球年的時(shí)間里在土衛(wèi)六上探索幾十個(gè)地點(diǎn)，而且計(jì)劃中的一些任務(wù)并不像你想象的那么困難。

例如，就拿著陸來(lái)說(shuō)。特雷納曾經(jīng)還在好奇號(hào)火星探測(cè)器任務(wù)中工作過(guò)，他清楚地記得在好奇號(hào)探測(cè)器那令人激動(dòng)的著陸過(guò)程中所謂的“驚魂7分鐘”，當(dāng)時(shí)探測(cè)器努力讓自己減速，以盡快減緩速度來(lái)進(jìn)行緩慢著陸?！芭c好奇號(hào)相比，在土衛(wèi)六上著陸只能算一種悠閑、輕柔的漂浮，”她說(shuō)，“由于大氣密度大，著陸過(guò)程大約需要2個(gè)多小時(shí)?！?/p>

這種像枕頭一樣的大氣層，加上土衛(wèi)六上的低引力(約為地球引力的七分之一)，使得在遙遠(yuǎn)的土衛(wèi)六上發(fā)射飛機(jī)變得更加可行。通過(guò)旋翼直升機(jī)的設(shè)計(jì)，蜻蜓可以使用核能從土衛(wèi)六表面起飛(美國(guó)宇航局通常都會(huì)為這類(lèi)級(jí)別的任務(wù)提供的核能)。

但是，采用外星無(wú)人機(jī)技術(shù)只是達(dá)到目的的一種手段，并不是我們的最終目標(biāo)?！案鶕?jù)現(xiàn)在的情況來(lái)看，我們非常關(guān)注蜻蜓任務(wù)在地面的飛行，因?yàn)轵唑讶蝿?wù)的這個(gè)部分真的很令人興奮，但事實(shí)上蜻蜓的大部分時(shí)間都是在地面上度過(guò)的。蜻蜓計(jì)劃實(shí)際上只是一個(gè)著陸的包裹，一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室——我們的大部分科學(xué)工作都是在地面上進(jìn)行，只不過(guò)我們會(huì)飛到別處，在其他地面上獲取一些數(shù)據(jù)，然后我們會(huì)再搬到另一個(gè)新的地方，在那些新的地方再做更多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?！?/p>

這些科學(xué)實(shí)驗(yàn)將會(huì)解決泰坦上的化學(xué)問(wèn)題?？茖W(xué)家們知道這顆衛(wèi)星含有大量的有機(jī)化合物，但是卡西尼號(hào)和惠更斯號(hào)沒(méi)有收集到足夠的數(shù)據(jù)來(lái)闡明這顆行星的化學(xué)成分。而蜻蜓能夠精確地識(shí)別出有機(jī)化合物，因此科學(xué)家們能夠確定泰坦的分子與地球陸地生物所依賴(lài)的分子究竟有多接近。

Turtle說(shuō)：“蜻蜓計(jì)劃的首要任務(wù)是了解生命起源之前的化學(xué)。從化學(xué)到生物之間的過(guò)程發(fā)生了什么?當(dāng)然，我們不能在地球上研究這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樯飵缀踉谒袞|西上都留下了印記，但泰坦在太陽(yáng)系中是最像早期地球的地方?！?/p>

科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)，試圖模擬泰坦的環(huán)境，以測(cè)試他們模擬的模型產(chǎn)生了哪些條件和化合物成分。這些實(shí)驗(yàn)已經(jīng)有了有趣的結(jié)果——例如，模擬中的那些反應(yīng)可以產(chǎn)生氨基酸，即蛋白質(zhì)的構(gòu)建成分——但這個(gè)模擬不可能無(wú)限期地運(yùn)行。特雷納說(shuō)：“在實(shí)驗(yàn)室里，你總是會(huì)受到時(shí)間的限制，但土衛(wèi)六已經(jīng)這樣運(yùn)行了數(shù)百萬(wàn)年了。土衛(wèi)六基本上一直在為我們做這些實(shí)驗(yàn)，我們所做的就是去土衛(wèi)六上取回這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果?！?/p>

如果這項(xiàng)任務(wù)的動(dòng)力是來(lái)自于卡西尼號(hào)和惠更斯號(hào)的任務(wù)，那么獲取這些結(jié)果的方法則是受到了一套完全不同的航天器的啟發(fā)：美國(guó)宇航局的火星漫游者。畢竟，泰坦并不是NASA研究有機(jī)化合物的第一個(gè)地方(那正是好奇號(hào)漫游者的設(shè)計(jì)初衷)，因此，蜻蜓會(huì)攜帶一些適應(yīng)新環(huán)境的相同工具。

蜻蜓計(jì)劃是否能發(fā)射升空現(xiàn)在完全取決于美國(guó)宇航局。去年12月，蜻蜓計(jì)劃團(tuán)隊(duì)提交了一份詳細(xì)的概念報(bào)告，并期望NASA在今年夏天做出決定。研究小組成員說(shuō)，他們認(rèn)為他們已經(jīng)為這項(xiàng)任務(wù)的科學(xué)性和可行性提出了一個(gè)相當(dāng)令人信服的理由。

“這很神奇，但并不瘋狂，”特雷納說(shuō)。