NASA的木衛二探測器迎來轉機,價值50億美元的任務免於失敗

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在NASA即將發射的重要探測器「木衛二快船」(Europa Clipper,又稱歐羅巴)之前,科學家們發現了一個潛在的致命問題,這可能會嚴重影響探測器對木星冰月木衛二進行研究的能力。這個問題在即將發射的關鍵時刻引發了廣泛的恐慌和擔憂,但工程師們經過多方努力,最終成功化解了這場危機。

NASA發現木衛二探測器關鍵缺陷

今年5月初,NASA噩耗傳來。科學家發現,Europa Clipper上使用的大量晶體管,特別是金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET),可能無法承受木衛二周圍的強輻射環境。這些關鍵元件幾乎控制了探測器的所有核心系統與科學儀器,一旦失效,探測器可能變成一塊毫無用處的「太空垃圾」。

根據NASA噴氣推進實驗室的項目經理喬丹·埃文斯(Jordan Evans)說,該問題的發現讓任務進入「危機模式」,技術人員迅速組建了一支「虎隊」來分析問題的範圍。初步估計顯示,探測器上大約有1500個晶體管可能受影響,全面更換這些元件的費用高達10億美元,且可能需要數年時間,這將導致探測器無法如期發射。

NASA破解技術難題

隨著時間的推移,工程團隊展開了全面測試,並進行了多次模擬實驗,發現這些晶體管在暴露於強輻射後,實際上具備自我修復的能力,這一過程被稱為「退火」現象。雖然這無法永久解決輻射問題,但至少可以讓探測器在其為期四年的任務中保持正常運行。

為了進一步保障任務的成功,團隊還提出了其他技術方案,例如在某些木衛二的近距離飛越中暫時關閉部分儀器,以減少它們暴露在輻射中的時間。此外,工程師們還構想了一個創新的監測裝置——「金絲雀盒」(canary box),它能即時傳送晶體管的健康狀況數據,讓地面團隊提前發現問題,從而採取相應措施。

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NASA任務得到批准,史詩級任務進入倒計時

經過數月的緊張修復和技術調整,NASA的高層終於在8月的會議中給予了任務「放行」的最終決定。經過層層測試,所有問題得到了有效解決,探測器可以按照原計劃在10月10日由SpaceX的獵鷹重型火箭發射。

NASA的科學任務負責人庫特·尼布爾(Curt Niebur)表示:「這是一次史詩般的任務,探索的不再是數十億年前可能適宜居住的世界,而是今天仍然可能擁有生命的地方。」

木衛二任務的巨大潛力

Europa Clipper的核心任務是研究木衛二——一顆擁有厚厚冰殼和地下海洋的衛星。科學家相信,木衛二的海洋中含有豐富的鹽水,並可能具備孕育生命的所有化學成分。探測器將進行49次近距離飛越,最近的距離將達到木衛二表面約16英里(25公里)。這些飛越將有助於科學家了解該星球的地質結構以及冰層下的海洋與表面的相互作用。

Europa Clipper搭載了9種先進的科學儀器,包括能夠穿透冰層的雷達和高解析度相機,這些儀器將幫助科學家解析木衛二表面的「混亂地形」,並解開其地質活動的秘密。

然而,這次任務的目標並非直接尋找生命。正如任務的副科學家邦妮·布拉提(Bonnie Buratti)所說,探測器將主要尋找有機化學物質和潛在的生命前體分子,以確認木衛二是否擁有適宜生命生存的環境。

木衛二快船未來展望

Europa Clipper計劃在2024年10月發射,經過長達5年的旅程,將於2030年抵達木星系統。隨著探測器的發射,NASA將邁出另一重要步伐,進一步探索太陽系內是否存在其他適合生命存在的場所。這一任務成功的意義不僅限於木衛二,還將為人類揭示宇宙中更多可能的生命棲息地。

正如NASA科學家庫特·尼布爾所言:「如果木衛二具備適合生命存在的條件,那麼在這個廣袤的銀河系中,可能有無數個像木衛二一樣的星球存在著生命的可能性。」

這次探險無疑將揭示更多太空奧秘,並將為人類探索未知世界提供關鍵線索。

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