美国宇航局的卡西尼航天器影响未来的探索

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卡西尼的发现正在推动未来太阳系的探索。学分:NASA / JPL-Caltech /空间科学研究所

em NASA的卡西尼航天器已经接近充满科学和技术成就的漫长旅程的终点​​,并且对未来的勘探具有强大的影响力。 / em

在揭示土星的土卫二有许多生命所需的成分时,卡西尼 - 惠更斯的使命激发了对过去十年来一直在扫描行星科学的“海洋世界”的探索的一个关键。

“卡西尼已经在很多方面改变了我们的想法,但特别是关于太阳系中令人惊讶的地方,那里的生命有可能站稳脚跟,”美国宇航局科学任务局副局长Thomas Zurbuchen说。 “恭喜整个卡西尼队!”

向欧洲

自上个世纪90年代末,美国宇航局的伽利略任务发现木星的月亮欧罗巴一直是未来勘探的主要目标,它发现了有力的证据,表明冰壳下的液态水咸海洋。但是更近一段时间的启示说,像土卫二这样的小得多的月球不仅可以有液态水,而且还有化学能源可能有助于生物学,这是令人咋舌的。

在卡西尼执行任务期间吸取的许多经验教训正在应用于计划在20世纪20年代发射的美国宇航局的欧罗巴快船任务。利用从卡西尼探索土星的方式衍生出的轨道式设计,欧罗巴快船将在冰冷的海洋月球上飞行数十次,以调查其潜在的可居住性。欧罗巴快船的任务将围绕巨大的行星 - 木星在这个案例中 - 使用它的大卫星的引力辅助来操纵太空船重复与欧罗巴的近距离接触。这与卡西尼的巡回设计师利用土星的月亮泰坦的重力来持续塑造他们的航天器的过程类似。

此外,卡西尼的许多工程师和科学家正在Europa Clipper服务,并协助开展科学调查。例如,卡西尼离子和中性质谱仪以及宇宙尘埃分析仪团队的若干成员正在开发极其敏感的下一代仪器,以便在Europa Clipper上进行飞行。卡西尼已经学会了如何通过从恩克拉多斯飞来的物质喷雾飞行,这将有助于为Europa Clipper提供计划,如果羽毛活动能够在Europa上得到确认。

返回土星

卡西尼还拍摄了土星朦胧的月亮泰坦的127张近距离飞翔,表明它是一个非常复杂的有机化学工厂 - 一个益生元化学的天然实验室。特派团调查了天空中的云层和表面上的大海之间的液态甲烷循环。通过拉开泰坦的面纱,卡西尼迎来了外星海洋学的新时代 - 探索异域海洋的深处 - 并提供了一个与化学和温度明显不同于我们的家乡的地球化过程的迷人例子。

在卡西尼之后的几十年中,科学家们希望能够重返土星系统,以跟踪该任务的许多发现。正在考虑的任务概念包括航天器在泰坦的甲烷海上漂流,并通过土卫二羽流飞行以收集和分析样本以寻找生物学迹象。

巨型行星大气层

四颗外星行星的大气探测器长期以来一直是科学界的优先考虑事项,最近的行星科学十年测量组继续支持将这种使命发送给土星的兴趣。通过在最后的轨道和最后的暴跌期间直接采样土星的高层大气,卡西尼正在为最终的土星大气探测奠定基础。

在太阳系更远的地方,科学家们长久以来一直致力于探索天王星和海王星。到目前为止,这些世界中的每一个都只有一个简短的太空船飞越(Voyager 2,分别在1986年和1989年)。总的来说,天王星和海王星被称为“冰巨人”行星,因为它们含有大量的物质(如水,氨和甲烷),在外层太阳系的寒冷深处形成冰。这使得它们与气体巨行星,木星和土星(几乎所有的氢和氦)以及内部的岩石行星(如地球或火星)有着根本的区别。目前尚不清楚冰巨人究竟是如何和在哪里形成的,为什么他们的磁场奇怪地定向,以及什么推动了他们一些卫星上的地质活动。这些奥秘使它们在科学上具有重要意义,而这一重要性因发现许多其他恒星周围的行星看起来与我们自己的冰巨人相似而得到加强。

在最近完成的一项研究中,将讨论各种潜在的任务概念,这些研究为美国国家航空航天局准备下一次十年级调查 - 包括可以潜入天王星大气层研究其构成的轨道器,飞行器和探测器。冰巨人的未来任务可能会使用类似于卡西尼的任务的方法来探索这些世界。

卡西尼惠更斯任务是美国宇航局,欧空局(欧空局)和意大利航天局的合作项目。美国宇航局喷气推进实验室是加州理工学院帕萨迪纳分部的一个部门,负责管理美国宇航局科学任务局的任务。 JPL设计,开发和组装卡西尼轨道器。

来源:普雷斯顿戴斯公司,喷气推进实验室